Neben der Suche nach molekularen Überresten möglicher ehemaliger Lebensformen ist das Hauptziel der Mission Mars 2020 die Probengewinnung für den späteren Transport zur Erde Anfang der 2030er Jahre. Dabei sollen möglichst vielversprechende und verschiedenartige Proben gewonnen und für die spätere Transfermission zur Erde auf der Marsoberfläche deponiert werden. Die Untersuchungen von Proben in Laboren auf der Erde wird genauere Ergebnisse liefern, als dies mit Instrumenten auf Marsrovern möglich ist. Perseverance kann Proben aus nur relativ geringer Tiefe von wenigen Zentimetern nehmen. Man vermutet allerdings, dass Spuren ehemaligen Lebens am ehesten in größerer Tiefe zu finden sind, wo sie vor der zersetzenden UV-Strahlung an der Oberfläche und der kosmischen Strahlung, die auch tiefer in den Boden eindringt, geschützt und über die Marsgeschichte ehrhalten geblieben sein könnten. Schließlich geht man davon aus, dass die besten Umweltbedingungen für die Existenz von Leben (Habitabilität) vor etwa 3,7 bis 3,4 Milliarden Jahren vor heute herrschten. Übrigens ist auch das Leben auf der Erde nach allem, was man heute weiß, in diesem Zeitraum entstanden.

Größere Tiefen kann der nächste Marsrover der ESA-Mission ExoMars 2022 „Rosalind Franklin“ erreichen, der am 10. Juni 2023 in Oxia Planum landen soll. Mit ihm können Bohrproben aus einer Tiefe von bis zu 2 Metern an die Oberfläche gebracht werden und direkt vor Ort im Inneren des Rovers mit hochspezialisieren Instrumenten auf Biosignaturen untersucht werden.