Совместная программа Европейского Космического Агентства (ЕКА) и Федерального космического агентства России (Роскосмос) по исследованию Марса. 

Научные цели программы:

• Поиск возможных следов прошлой или настоящей жизни на Марсе.
• Характеристика водного и геохимического распределения на поверхности планеты.
• Изучение поверхности и окружающей среды на планете, выявление опасностей для будущих пилотируемых полётов на Марс.
• Исследование недр планеты, чтобы лучше понять эволюцию и возможность обитаемости Марса. По выполнению всех задач успешно закончить миссию возвращением на Землю.

Технологические цели:

• Осуществление посадки большегрузных аппаратов на поверхность Марса.
• Использование солнечной электроэнергии на Марсе.
• Использование буровой установки для взятия образцов марсианского грунта.
• Развитие исследований при помощи марсоходов-роверов.

Запуск 2016. 

• Марсианский научный орбитальный аппарат (Орбитальный аппарат Миссии по обнаружению газа на Марсе), будет запущен в январе 2016 года, доставит статическую метеорологическую станцию Экзомарса, а затем приступит к нанесению источников метана и других газов на карту Марса, и при этом поможет выбрать место для посадки ровера Экзомарс, который, в свою очередь, будет запущен в 2018 году. Присутствие метана в атмосфере Марса интригует, потому что вероятное его происхождение — это либо результат деятельности современной жизни, либо геологической активности. По прибытии роверов-марсоходов в 2018 и 2019 годах, орбитальный аппарат будет передан на нижнюю орбиту, где будет в состоянии выполнять аналитическую научную деятельность, а также действовать в качестве спутника-ретранслятора данных. Его работа может быть продлена, для служения будущим миссиям в 2020-х годах. В январе 2013 года Российские ученые из Института космических исследований РАН (ИКИ РАН) начали работать над научными приборами для орбитального марсианского зонда TGO.
• Демонстрационный десантный модуль «Скиапарелли». Первоначально эта станция была запланирована для несения группы из одиннадцати приборов под общим названием «полезная нагрузка Гумбольдта», которые будут расследовать геофизику внутреннего строения планеты, но в итоге в первом квартале 2009 года этот проект был полностью отменён. Хотя последнее партнерство с НАСА и создало основы новой полезной нагрузки, она всё ещё осталась под жёстким ограничением. Модуль входа (в атмосферу), спуска и приземления предоставит Европе новую технологию посадки на поверхность Марса с контролируемой ориентацией и скоростью приземления. После входа в марсианскую атмосферу модуль развернет парашют и завершит свою посадку с помощью навигационной и управляющей системы, основанной на доплеровском датчике радара альтиметра. Как ожидается, чтобы выжить на поверхности Марса в течение некоторого времени, будут использоваться избыточные мощности энергии батарей. Предложенным местом посадки является Меридиан Планум, так как это почти плоский и не гористый участок поверхности Марса, идеально подходящий для его системы безопасной посадки.

Запуск 2018. 

• «Экзомарс Ровер» — высокоавтоматизированный шестиколёсный вездеход, будет весить 270 кг, что примерно на 100 кг больше, чем «Mars Exploration Rovers» НАСА. Также рассматривается уменьшенная версия весом 207 кг. Инструментарий будет состоять из 10 кг полезной нагрузки «Пастер», содержащей, среди других компонентов, 2-метровый подповерхностный бур. Перевозчик доставит модуль с помощью спускаемого аппарата на Марс, после чего кран системы посадки «Sky» обеспечит мягкую посадку с высокой точностью. После благополучного приземления на поверхность Марса, ровер, пользуясь солнечной энергией, начнёт свою шестимесячную миссию. Для борьбы с трудностями дистанционного управления из-за отставания связи Экзомарс будет иметь автономное программное обеспечение для навигации визуального ландшафта, со сжатым стерео-изображением, с установленных панорамных и инфракрасных камер на «мачте» марсохода. Для этого он создаст цифровые навигационные стереокарты с помощью пары камер, после чего автономно найдёт хорошую траекторию пути. Крупноплановые камеры будут использоваться для обеспечения безопасности и предотвращения столкновений, что позволит безопасно проходить около 100 метров в сутки. После высадки и приземления ровера на поверхность Марса, Марсианский научный орбитальный аппарат будет работать как спутник-ретранслятор данных с марсохода.