因为火星的火红色,炽热的神秘外表,总令人浮想联翩,自古就吸引着人们,而希腊文明更是冠之以战神之名.不过此时人们观测火星的目的就如同其他天体般,大部分是为了占星,而真正为了科学目的的是在十七世纪之后,例如开普勒在提出行星运动定律时就是依据第谷对于火星运行的大量而精密的观测资料.乔瓦尼·夏帕雷里所绘之火星地图.自从望远镜发明后,开始有更进一步的观测.第一个将望远镜往天上瞧的伽利略所见之火星只是一个橘红小点,而随着望远镜的发展,观测者开始辨别到一些明暗特征,而惠更斯依此测出火星自转周期约为24.6小时,他亦为首次纪录南极冠的人.而一开始大家各自观测,意见亦不一致,命名也未统一（例如用绘制者命名）.不过后来意大利的乔瓦尼·夏帕雷里（Giovanni Schiaparelli）统合了各家说法而绘制了一个较可信的地图,而命名取自地中海、中东等的地名和圣经等作为来源,而其余则依照旧有的观念：暗区被认为是湖（lacus）海（mare）等水体,如太阳湖（Solis Lacus——Lake of the Sun）、塞壬海（Mare Sirenum——the Sea of Sirens）、最明显暗大三角——大塞地斯（Syrtis Major）；而亮区则是陆地,如亚马逊（Amazonis）,而这个命名系统也延续下来.当时,斯加帕雷里和同期观测者一样,观察到了火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线,因为对于暗区是水体的传统,他把这些细线命名为水道（canali）,不过后来就被曲解了.水道（canali）被误译为运河(canal).后来由于观察到暗区会在冬季时缩小、夏季时扩张,有人提出暗区是植物覆盖、而暗区的扩大缩小则是消长所引起的,改变以往认为暗区是海洋的说法.帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lowell）用小倍数望远镜观察到了火星运河,他宣称那些火星表面的痕迹显然是人工挖掘的运河,并认为一些地区亮度随季节而改变是由于植被消长引起.风靡大众的火星科幻中的火星人亦源于此.那些表面线条现在知道大部分并不真的存在,在一些情形中,那是古老的干水道或峡谷.火星表面颜色的改变则是因为发生火星尘暴.火星地图,青蓝色以北为北方低原,绿色以南则为南方高原,而醒目的塔尔西斯地区则是西半球（左半）的深红色区域,埃律西姆地区则是右边的小红色区.南方高原中亦有两个大盆地,分别是阿尔及尔平原（西）与希腊平原（东）.火星地形图,青蓝色以北为北方低原,绿色以南则为南方高原,而醒目的塔尔西斯地区则是西半球（左半）的深红色区域,埃律西姆地区则是右边的小红色区.南方高原中亦有两个大盆地,分别是阿尔及尔平原（西）与希腊平原（东）.
