Миссия ExoMars началась со стартом ракеты-носителя "Протон-М" с космодрома Байконур. Это совместный проект госкорпорации Роскосмос и Европейского космического агентства по освоению дальнего космоса. 

Миссия предусматривает отправку к Марсу орбитального модуля Trace Gas Orbiter и демонстрационного десантного модуля Schiaparelli. 

Спускаемый модуль Schiaparelli отработает технологию посадки на поверхность Красной планеты. Орбитальный модуль Trace Gas Orbiter будет изучать малые газовые примеси атмосферы и распределение водяного льда в грунте Марса. 

Два из четырех инструментов на борту аппарата Trace Gas Orbiter создаются в России в Институте космических исследований РАН: АЦС и ФРЕНД. Орбитальный модуль также будет ретранслировать данные с модуля Schiaparelli и марсохода следующего этапа миссии.

Задачи миссии: исследовать состав атмосферы и климат планеты с орбиты, изучить возможный вулканизм Марса, установить распространенность воды в подповерхностном слое вещества с высоким разрешением, изучить внутреннее строение и климат Марса с его поверхности.

Одна из главных задач - определить, являются ли условия на поверхности Марса теоретически пригодными для существования жизни.

Проект реализуется в два этапа с запусками космических аппаратов в 2016 и 2018 годах. Второй этап проекта предусматривает доставку на поверхность Марса российской посадочной платформы с европейским автоматическим марсоходом на борту. 

Главная цель исследований с борта марсохода — непосредственное изучение поверхности и атмосферы Марса в окрестности района посадки.