火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter,MRO)是美国国家航空航天局的2005年火星探测计划之一。这项计划的主要目的是将一枚侦察卫星送往火星，以前所未有的分辨率对火星这颗红色行星进行详细考察，并且为往后的火星地表任务寻找适合的登陆地点，同时为这些任务提供高速的通讯传递功能。这项计划预计将在火星轨道运行至少四年，并且成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个为Mars Express、Mars Odyssey与Mars Global Surveyor）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星探测漫游者）。

自2005年8月12日发射以来，到2015年7月火星侦察轨道探测器MRO已经服役了10年之久，其发回的数据量非常庞大，超过了六个当前火星任务的数据量，这说明这艘探测器的工作仍然没有结束。

NASA已经开始进行第三个为期两年，至2010年9月为止的延伸任务以观测火星南北极冰冠、云、沙尘暴等现象以了解火星表面不同时间的改变，以及对火星表面矿物的测绘能有更好的结果。2008年9月30日卫星花6分钟点燃助推火箭改变轨道，好让红外线遥测有更佳的结果以测绘火星表面矿物。但是这新的轨道也将使伽马射线光谱仪因为过热而无法使用。这次延伸任务也延续了对其他火星任务的支持。一般认为可以继续使用至2015年。勇气号和机遇号这两台火星探测车拍摄的照片和其他资料有85%是以火星奥德赛号作为通讯中继卫星送回地球的，且火星奥德赛号每天可以各一次联络这两台探测车2001火星奥德赛号于2002年开始执行科学研究任务，其研究火星的时间超过历史上的其他任何探测器。这颗探测器率先绘制了火星的化学与矿物分布地图，它的观测数据帮助科学家发现了掩埋在火星地下的大量水冰。在宇航局的“机遇”号、“勇气”号和“凤凰”号登陆期间，“奥德赛”号同样扮演了通信中继站的角色。

主要任务

2001火星奥德赛探测器的具体任务：绕火星轨道运行，研制火星的构成，寻找火星上的水和埋在浅层的冰发现火星上的“热点”――火山活动情况，顺便检测一下太阳系和星际的致命辐射，从而为人类火星探险铺平道路按照这一任务方案，“2001：火星奥德赛”对火星的表面进行地图绘制全面探测其环境。