NASA喷气推进实验室一共为第一次火星近距离研究设计了两颗“水手”号，但“水手3号”在它的发射护罩分离失败后坠毁。同型号的“水手4号”于23天后（1964年11月28日）发射。

结构特点

“水手4号”的主体是一个镁金属制成的八边形框架，装有修正航线用的肼燃料推进器，以及4块太阳能电池板和12个用于控制姿态的氮推进器。

使用情况

1965年7月15日达到了距火星的最近距离9846公里(6118英里)，共有21幅部分叠加的照片传回，在火星上没有探测到磁场。

飞越火星以后，“水手4号”开始绕太阳轨道飞行，直到1967年再次接近地球。“水手4号”进行了大量操作和遥感测试，为将来的行星间宇宙飞船积累了所需的技术知识。与“水手4号”最后的通信是在1967年12月21日。