Phoenix Mars Lander ući će u atmosferu Marsa brzinom od gotovo 20.000 kilometara na sat, a zatim će izvesti niz manevara i usporiti na manje od 10 kilometara na sat prije "mekog" spuštanja 25. svibnja.
Ako misija bude uspješna, Phoenix će biti prva letjelica koja će se spustiti na hladne sjeverne ravnice Marsa nakon neuspješne misije 1998. Phoenix će koristiti svoju robotsku ruku kako bi prikupio uzorke ledenog tla koji će biti analizirani da bi se utvrdilo postoje li na tom planetu uvjeti za život.
Phoenixova misija dio je strategije za istraživanje Marsa koju NASA zove "slijedi vodu". Voda se smatra ključnim sastojkom za život a mnogi znanstvenici vjeruju da je suhi i pusti Mars nekada bio mnogo vlažniji s obzirom na tragove nestalih oceana, izvora i drugih vodenih tijela.