El 7 de abril de 2001 un cohete Delta II despegó desde la estación de la Fuerza Aérea de EEUU, en Cabo Cañaveral, en Florida, transportando la sonda 2001 Mars Odyssey de la NASA.
La inserción orbital se dio el 20 de octubre de 2001.
El fracaso de dos misiones anteriores al Planeta Rojo lanzadas en 1999 había provocado una revisión de los planes de la NASA para Marte. Y funcionó: Consiguieron que Odyssey sea la sonda que más tiempo lleva operativa con éxito, más que cualquier otra nave espacial jamás enviada a Marte.
La sonda llegó a Marte el 24 de octubre de 2001 y encendió su motor principal para entrar en órbita. Después comenzó una fase de tres meses de «aerofrenado» para adaptarse a la órbita calculada y prepararse para el mapeo sistemático del Planeta Rojo.
El año de la puesta en marcha y su llegada a Marte hizo que la NASA nombrara la misión con el nombre de “2001 Mars Odyssey” como un tributo sobre la visión y el espíritu de la exploración espacial representado en las obras del autor de ciencia ficción Arthur C. Clarke, incluido en el bestseller «2001: Odisea del espacio.» Clarke (1917-2008).
Odyssey completó su misión principal en 2004. La misión se sigue extendiendo y se convirtió en toda una campeona como la nave espacial de mayor longevidad sobre Marte en diciembre de 2010.
Su objetivo fue el estudio del clima y la realización de un mapa de la superficie de Marte. También se utiliza como enlace de comunicaciones con los robots que están en el suelo.
La nave tiene forma de caja de 2,2 m de largo; 1,7 m de altura 2,6 m de ancho. Los materiales de construcción de la nave son de aluminio, titanio. La nave se divide en doble módulo, el módulo de equipamiento contiene los equipos electrónicos, cableado, y los instrumentos científicos. En su exterior se monta la antena UHF, las cámaras de estrellas, la caja de la batería, y otros instrumentos. En otro módulo es de propulsión, que contiene los tanques de combustible, motores, y otros componentes de propulsión.
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