В 1973 году с космодрома Байконур стартовала АМС «Марс-4».
«Марс-4» была предназначена для изучения планеты, а также для обеспечения связи марсианских станций, со спускаемыми аппаратами, которые планировалось запустить позже в рамках программ "Марс-6" и "Марс-7".
Основным конструктивным элементом аппарата являлась параболическая антенна к которой крепилась двигательная установка аппарата, приборный отсек, система терморегулирования и д.р.
Из-за нарушения работы бортовых систем и угрозы последующего взрыва баков с горючим, было принято решение не включать тормозную двигательную установку. «Марс-4» пролетела на расстоянии 1844 км от его поверхности.Во время пролёта мимо планеты работал оптико-электронный сканер, который вёл съемку в оранжево-красном диапазоне. В результате этого пролёта были получены снимки с пространственным разрешением 100 метров. По данным изображениям были проведены геологические и фотометрические характеристики Марса. Когда АМС находилась в радио тени ей удалось провести эксперимент по прохождению радиоволн через атмосферу марса. Это позволило определить толщину и плотность атмосферы планеты. Также были получены уникальные ультрафиолетовые снимки планеты, которые невозможно получить с Земли из-за атмосферы.
Несмотря на полученные данные, основная миссия АМС «Марс-4» выполнена не была, станция так и осталась на гелиоцентрической орбите.