این دو فضاپیما برای پرواز بر فراز استوا و نیمکره جنوبی مریخ طراحی شده بودند. اهداف مأموریت شامل مطالعه سطح و جو مریخ در طول پروازهای نزدیک بود تا مبنایی برای تحقیقات آینده، بهویژه جستوجوی حیات فرازمینی، فراهم آورد.
مقصد مارینر ۶ نیز نمایش و گسترش فناوریهای مورد نیاز برای مأموریتهای مریخی و ارائه دادهها و آزمونهایی بود که در برنامهریزی مأموریت مارینر ۷ سودمند باشد.
هر دو فضاپیما از ایستگاه نیروی هوایی کیپکناورال پرتاب شدند و بر فراز مناطق استوایی و قطب جنوب مریخ پرواز کردند. در طول مأموریت، در مجموع ۱۴۳ عکس نزدیک از سیاره و ۵۵ عکس از نمای نزدیک به زمین ارسال گردید.
مارینر ۷ جو مریخ را به دقت مورد مطالعه قرار داد و ترکیب شیمیایی آن را آشکار ساخت. نزدیکترین فاصله هر دو فضاپیما به سطح مریخ تقریبا ۳۵۵۰ کیلومتر برآورد شده است.