Early telescopic observations
火星は、太陽や他の天体と同じ方向に動いたり（直進）、反対方向に動いたり（逆行）する、気まぐれな動きをする惑星として、古代の天文学者を悩ませていました。 1609年、ドイツの天文学者ヨハネス・ケプラーは、同僚のデンマーク人ティコ・ブラーエの優れた肉眼観測結果をもとに、経験的に惑星の運動法則を導き出し、現代の重力理論による太陽系の理論を確立した。 ケプラーは、火星の軌道が楕円であることを発見し、その楕円に沿って火星が一様ではないが予測可能な動きをしていることを明らかにした。
火星の円盤を望遠鏡で観測したのは、イタリアの天文学者ガリレオが1610年に行ったものが最初である。
火星の円盤を望遠鏡で見たのは、1610年にイタリアの天文学者ガリレオが行ったものが最初で、その後、オランダの科学者で数学者のクリスティアン・ホイヘンスが火星の表面の模様を正確に描いたとされている。 ホイヘンスは1659年に火星の図面を作成し、現在Syrtis Majorと呼ばれている火星の主要な暗色の印を示した。 火星の極冠は、1666年頃、イタリア生まれのフランス人天文学者、ジャン・ドメニコ・カッシーニによって初めて発見された。 惑星の自転周期は1659年にホイヘンスが発見し、1666年にカッシーニが測定した結果は24時間40分で、その誤差はわずか3分でした。 火星の大気が希薄であることは、ドイツ生まれの英国人天文学者ウィリアム・ハーシェルが1780年代に初めて指摘した。ハーシェルは火星の自転軸の傾きを測定し、火星の季節について初めて論じた。 1877年には、アメリカ海軍天文台のアサフ・ホールが、火星に2つの天然衛星があることを発見した。
1830年、ドイツのヴィルヘルム・ビアとヨハン・ハインリッヒ・フォン・メードラーが作成した最初の火星の地図が知られている。
1830年にドイツのヴィルヘルム・ビアとヨハン・ハインリッヒ・フォン・メードラーが初めて火星の地図を作成しましたが、1877年にイタリアの天文学者ジョバンニ・ヴィルジニオ・スキャパレリが現代の天文学的な火星の地図を作成しました。 シャパレリの地図上の名前はラテン語で書かれており、主に地中海地域の古代地理に基づいて形成されている。 また、この地図では、初めて明るい部分に直線がつながっていることを示し、それをカナリ（イタリア語で「水路」）と表現した。 一般的にはスキャパレリが最初に記述したとされているが、同郷のピエトロ・アンジェロ・セッキが1869年にカナリのアイデアを開発している。 19世紀末、アメリカの天文学者パーシバル・ローウェルは、火星を観測するためにアリゾナ州フラッグスタッフに天文台を設立し、1916年に亡くなるまで、火星の運河の精巧な地図を作成していた。