Marte possui dois satélites: Deimos e Fobos (figura ao lado). Por serem muito pequenos e com superfície escura, sua descoberta ocorreu bem depois da descoberta das grandes luas de planetas mais distantes como Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Só em agosto de 1877 que o astrônomo americano Asaph Hall visualizou esses dois satélites pela primeira vez. As primeiras fotografias foram obtidas pela Mariner 9 em 1972 e posteriormente pela sonda orbital Viking e pela sonda russa Fobos.

Fobos (também chamado Marte I) e Deimos (Marte II), são formados por um tipo de rocha escura rica em carbono, da mesma forma que os asteróides do Tipo C (condritos carbonáceos escuros), que existem no cinturão externo de asteróides e refletem apenas 6% da luz solar incidente. Mas devido a sua densidade baixa, esses satélites não são constituídos de rocha pura, sendo formados por uma mistura de rocha e gelo.

As luas marcianas, além de serem formadas por rocha escura, não possuem atmosfera, têm formato irregular (semelhante a uma batata) e suas órbitas são circulares em torno do plano equatorial de Marte.

Em relação a formação dos satélites, existe a teoria de que eles sejam asteróides capturados (ou fragmentos de asteróides) do cinturão de asteróides localizado entre Marte e Júpiter, já que apresentam formato e constituição semelhantes a alguns asteróides. Outra teoria é que eles sejam restos do planestesimais que deram origem ao planeta Marte.

Representação das órbitas de Fobos e Deimos. Note que ambos estão bem próximos de Marte se compararmos com outros planetas e seus satélites.

Comparação da Lua com os satélites de Marte.

       Fobos (Marte I)      Deimos (Marte II)

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