I preparativi sono ormai stati ultimati, e il lancio è previsto per il 25 Novembre alle 10:25 ora locale (le 16:25 in Italia), ma in caso di condizioni meteo avverse potrà essere rimandato all'interno della finestra temporale utile, cioè fino al 18 Dicembre. L'arrivo sul suolo marziano è atteso per Agosto 2012, dove le sonde dovrebbero restare operative almeno per un intero anno di Marte (equivalente a circa due anni sulla Terra).
Il rover responsabile della missione, già montato sul Vettore Atlas V, è stato battezzato Curiosity. Si tratta di un vero e proprio "gigante" del peso di circa 900 kg (quasi cinque volte più pesante dei suoi predecessori Spirit e Opportunity) e di oltre due metri di lunghezza. Dimensioni così notevoli complicheranno la già difficile operazione di atterraggio, a causa delle caratteristiche dell'atmosfera marziana: troppo rarefatta per l'utilizzo di un paracadute ma troppo densa per consentire un volo supersonico stabile tramite i razzi. In passato si utilizzò un sistema di airbag per attutire l'impatto, ma l'elevato peso del rover lo renderebbe inefficace.
La NASA ha quindi messo a punto un sistema composto di diverse fasi, che sfruttano dei razzi per rallentare nella fase iniziale della discesa (dove l'atmosfera è rarefatta e non costituisce un pericolo) e dei paracadute nella fase finale (dove l'atmosfera è più densa).
A bordo saranno presenti strumenti molto sofisticati che vanno da telecamere ad alta risoluzione fino a un rivelatore di neutroni, passando per uno spettrografo di massa e una completa stazione metereologica. Il veicolo marziano sarà un vero e proprio laboratorio scientifico mobile (per questo la missione è anche nota come Mars Science Laboratory).
Da quando la storica sonda Viking 1 Lander raggiunse la superficie del pianeta rosso, nell'ormai lontano 1976, gli scienziati si interrogano sulle capacità di Marte di ospitare la vita. Curiosity non è stato progettato per rispondere a questo interrogativo, ma il suo scopo dichiarato, è quello di raccogliere prove per vedere se sussistono almeno i prerequisiti per accoglierla in futuro, anche nell'ottica di eventuali missioni umane.
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