Планируется, что спутник выйдет на марсианскую орбиту в сентябре 2014 года. После этого пять недель уйдет на коррекцию траектории дальнейшего полета и тестирование всех систем корабля и находящихся на его борту научных приборов.
Основная исследовательская миссия Maven рассчитана на год. Космический аппарат будет вращаться по эллиптической орбите с высотой от 150 до 6200 километров. Кроме того зонд пять раз нырнет до высоты 120 км, чтобы проанализировать состав атмосферы планеты.
Летая в верхних слоях атмосферы, зонд Maven должен будет разобраться, каким образом Марс теряет свою атмосферу, а вместе с ней – остатки воды со своей поверхности.
Направленные ранее к Марсу космические аппараты показали, что на протяжении времени климат планеты менялся. В настоящее время атмосфера Красной планеты слишком тонкая и холодная, что не позволяет находиться на ее поверхности воде в жидком состоянии, но по имеющимся признакам в прежние времена климат на Марсе допускал наличие воды – на поверхности планеты остались высохшие русла рек и кратеры древних морей.
Главная задача аппарата Maven — ответить на вопрос, была ли в далеком прошлом атмосфера этой сухой холодной планеты более толстой и плотной, содержала ли она воду и если да, то почему марсианский климат изменился столь драматическим образом.
В частности, будет проверена гипотеза, согласно которой солнечный ветер "выдувает" атмосферу планеты в космос, чему способствует слабое притяжение, составляющее 38 процентов от земного. Приборы должны изучить состав верхних слоев атмосферы и измерить скорость, с которой Марс теряет свою атмосферу.
Стоимость проекта составила около $671 млн. Конкурс на лучший вариант марсианского зонда был объявлен в 2006 году, победителем оказался проект Лаборатории физики атмосферы и космоса в Университете Колорадо в Боулдере.