要觀測火星，首先需要選擇合適的時間和望遠鏡。火星在深夜時分位於頭頂上方，因此整夜都可以看到火星。火星沖日時，從地球上觀測火星的最佳時期，探測器通常在火星沖日之前的2-3個月發射。發射時，火星位於地球的前方44度，探測器沿著霍曼轉移軌道飛行，這是從地球到火星最節省燃料的軌道。
觀測火星時，使用清晰銳利、對比度高的望遠鏡是必要的。長焦距的折射望遠鏡或反射望遠鏡都是好的選擇。10厘米左右的口徑可以觀察到火星上的一些大表面特徵，而15厘米口徑的折射鏡或20厘米口徑的反射鏡則可以觀察到火星表面特徵的細節。最理想的是30厘米口徑的反射鏡，但這種望遠鏡價格昂貴，通常只有業餘愛好者中的少數人擁有。觀測火星時，望遠鏡的放大率應根據望遠鏡的口徑而定，一般至少為250倍。
在10月份，火星是整個天空中最亮的那顆星，長時間可見。通過望遠鏡，可以觀察到火星的紅色表面、明暗變化，甚至還能看到白色的極冠。觀測時，面向東方，火星會從地平線上升起，看起來像一塊紅色寶石，鑲嵌在夜色的天幕之上，熠熠生輝。