Từ 5 ngàn năm trước, Sao Hỏa đã được người Sumer phát hiện ra trên bầu trời đêm trong vắt không bị ô nhiễm ánh sáng như ngày nay. Đến khoảng thế kỷ 1, khi người La Mã nhìn thấy màu đỏ cam nổi bật của nó đã liên tưởng đến màu máu, nên họ đã đặt tên cho nó là ‘Mars’ theo tên của thần chiến tranh trong thần thoại. Tên gọi của Sao Hỏa cũng như của các hành tinh khác đều chỉ là cảm tính, dựa vào quan sát bằng và trí tưởng tượng của người xưa chứ không phản ánh thực tế.

Như chúng ta biết ngày nay Sao Hỏa là hành tinh không quá khắc nghiệt trong Hệ Mặt Trời sau Trái Đất và nó không có gì liên quan tới chiến tranh như tên gọi. Tuy nhiên cái tên ‘Mars’ vẫn có một thứ mà nó phản ánh đúng, dù chỉ là vô tình: bề mặt Sao Hỏa mang màu đỏ do chứa đầy đá và bụi có chứa oxit sắt (Fe₂O₃, hay hematit), trong khi đó máu cũng có màu đỏ do chứa Hemoglobin - một loại protein có chứa sắt.

Theo nghiên cứu trên Sao Hỏa có nhiều khoáng chất chứa sắt, khi sắt này bị oxy hoá trong môi trường ẩm ướt thì chúng sẽ tạo thành Hematit. Thế nên sự phổ biến của loại oxit sắt này cũng là một manh mối cho thấy Sao Hỏa đã từng có nước. Ngoài ra Sao Hoả còn có một số hợp chất khác của sắt với số lượng ít hơn như oxit sắt hỗn hợp Fe₃O₄ (tức là FeO·Fe₂O₃, một chất có màu xám đen) hoặc FeO(OH) là một dạng hiđroxit của sắt.

Màu đỏ cam là màu sắc phổ biến của Sao Hỏa, nhưng nó không chỉ có mỗi màu đó. Khi nhìn vào các bức hình Sao Hỏa do tàu thăm dò chụp được, chúng ta còn thấy vài chỗ có màu nâu nhạt hoặc nâu đen. Chẳng hạn, trong một tấm hình được tàu Viking 2 chụp năm 1976, chúng ta thấy mặt đất Sao Hỏa chỗ con tàu đang đậu còn có màu vàng nghệ. Ở hai cực của Sao Hỏa có băng màu trắng, chúng chứa nước đá và băng CO₂. Khi vào mùa hè, băng sẽ xuất hiện ít hơn mùa đông.

Những màu xuất hiện như chúng ta nhìn thấy còn thay đổi tùy thuộc vào khí hậu thời tiết và địa hình gồ ghề trên bề mặt Sao Hỏa. Theo như nghiên cứu và thăm dò được ghi lại, ví dụ như 3 ngọn núi lửa thuộc vùng cao nguyên Tharsis và núi Olympus cao nhất Sao Hỏa có màu xám hoặc nâu đậm do gió thường cuốn đi các lớp bụi bề mặt, để lộ ra những lớp đá bazan bên dưới. Hoặc như bồn địa Hellas Planitia lại có màu đỏ cam do ở đó chứa nhiều oxit sắt. Nhìn chung, những chỗ nào trên bề mặt nó có nhiều màu đỏ cam thì ở đó sẽ chứa nhiều oxit sắt, còn những chỗ có màu khác như màu nâu đen, xám hay trắng thì lượng oxit sắt sẽ thấp hơn. Ngoài ra Sao Hỏa còn có một số màu mà chúng ta không thể nhìn thấy bằng mắt thường như quang phổ hồng ngoại.