“探测火星的总目标是为人类社会的持续发展服务。”欧阳自远认为，我国开展火星探测同样应有明确的科学目标。

　　“我国的首次火星探测应在确保工程的实施与安全的前提下，并具有合理、先进、可行、有创新性和特色的科学目标，对火星开展全球性、整体性和综合性的探测，为研究火星与类地行星的演化积累科学证据。”

　　欧阳自远列举了我国首次火星探测的四大科学目标及载荷需求，一是探测火星表面地形地貌及其变化，实现这一目标需要高分辨率立体彩色成像仪和激光高度计两种载荷；二是火星表面矿物岩石分布调查和资源分析，主要利用中远红外光谱辐射计；三是火星表面和大气中的水或水冰探测与研究，需要利用高分辨率立体彩色成像仪，紫外、红外大气光谱仪或行星傅里叶光谱仪；四是火星物理和大气层探测，主要利用红外大气光谱仪或行星傅里叶光谱仪，紫外光谱仪和磁力计。

　　“我国深空探测的战略方向与发展规划必须与嫦娥一、二、三期工程有机结合，相互促进，协调发展，形成我国统一的深空探测国家战略与发展计划。”欧阳自远认为，我国有能力在实现绕月探测之后，力争于2013年开展首次绕火星探测，相继开展金星及小行星探测；在实现月面软着陆与月球车巡视探测的基础上，可适时开展首次火星软着陆与火星车巡视探测；在实现月球自动采样返回（2017年）的基础上，发射火星软着陆器探测与自动采样返回（2019年）。