Mars a eu dans le passé une atmosphère plus dense propice à la présence d'eau liquide sur sa surface. Lors d'un changement climatique important, la majeure partie de l'atmosphère de Mars a été perdue. La mission MAVEN explorera l'atmosphère supérieure de la planète rouge, sa ionosphère ansi que les interactions avec le Soleil et le vent solaire.

Les scientifiques utiliseront les données de MAVEN pour déterminer le rôle que la perte des composés volatiles, tels que le dioxyde de carbone, dioxyde d'azote et l'eau, de l'atmosphère de Mars dans l'espace a joué au cours du temps. Ceci donnera un aperçu de l'histoire de l'atmosphère et du climat de Mars, de l'eau liquide et de l'habitabilité de la planète.

Cette mission est sous la responsabilité d'un Principal Investigateur (PI) général, Bruce Jakosky (LASP, Boulder), et d'un "Deputy-PI", Robert P. Lin (SSL, Univ. Berkeley).

Huit instruments scientifiques équiperont le satellite :

Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS), spectromètre de masse pour étudier les gaz neutres et les ions, dont le responsable d'instrument est Paul Mahaffy, Goddard Space Flight Center
Imaging Ultraviolet Spectrometer (IUVS), spectromètre imageur UltraViolet, dont le responsable d'instrument est Nick Schneider, LASP
L'ensemble instrumental Particle and Field Package (PFP), ensemble d'instruments de mesure du plasma, dont Robert Lin est responsable, est composé des instruments suivants :

Magnetometer (MAG), magnétomètre, dont le responsable d'instrument est Jack Connerney, Goddard Space Flight Center
Solar Wind Electron Analyzer (SWEA), analyseur d'électrons du vent solaire, dont le responsable d'instrument est David Mitchell, SSL ; instrument pour lequel le CESR à Toulouse (Resp. : Christian Mazelle), fournira l'ensemble de l'instrument excepté la partie digitale assurant le lien avec la DPU (Digital Processing Unit)
Solar Wind Ion Analyzer (SWIA), analyseur d'ions du vent solaire, dont le responsable d'instrument est Jasper Halekas, SSL
Solar Energetic Particles (SEP), instrument de mesure des particules énergétiques solaires, dont le responsable d'instrument est Davin Larson, SSL
SupraThermal And Thermal Ion Composition (STATIC), instrument analysant la composition des ions thermiques et suprathermiques, dont le responsable d'instrument est Jim McFadden, SSL
Langmuir Probe and Waves antenna (LPW), sonde de Langmuir et antennes de mesures des ondes, dont le responsable d'instrument est Bob Ergun, CU-LASP

Le CNES assure, pour le compte de l'ensemble des partenaires nationaux (laboratoires), la maîtrise d'ouvrage de la contribution instrumentale française à MAVEN.