4 августа 2007 года в 09:26:34 UTC (13:26:34 мск) с площадки SLC-17A Станции ВВС США "Мыс Канаверал" стартовыми расчетами United Launch Alliance при поддержке боевых расчетов 45-го Космического крыла ВВС США осуществлен пуск ракеты-носителя Delta-2 (7925) с межпланетной станцией Phoenix на борту.
     Космическому аппарату предстоит 9-месячное космическое путешествие, прежде чем он достигнет околомарсианской орбиты. Предполагается, что он совершит мягкую посадку на поверхность красной планеты 25 мая 2008 года. Но этому будет предшествовать сложный маневр входа в атмосферу и "приземления" с использованием тормозного щита, парашютов и тормозных двигателей.
     Нынешний исследователь Марса должен совершить посадку в районе границы северной полярной шапки этой планеты и заняться поиском воды и других необходимых для жизни соединений. Но аппарату предстоит не путешествовать по поверхности, а буквально вгрызться в марсианский грунт. Для этого он оснащен "рукой"-манипулятором в 2,3 метра длиной, которая сможет добраться до слоев замерзшей воды, лежащих под поверхностью планеты, и взять необходимые пробы. Они будут проанализированы бортовыми приборами аппарата на предмет поиска органических молекул. Бортовая лаборатория позволит Phoenix нагреть образцы грунта и проанализировать выделяющиеся при нагреве газы. Также зонд займется сбором данных об атмосфере планеты и метеоявлениях и стереофотографированием поверхности планеты. Зонд будет работать на Марсе, отсылая информацию на Землю, три месяца. Это первое подобное исследование за последние 30 лет. Предшественником Phoenix с аналогичной программой был зонд Viking.
    Это вторая попытка запуска зонда Phoenix. Первая, намеченная на 1 августа, была отложена из-за плохих погодных условий. Стоимость миссии составляет около 420 миллионов долларов.
   У миссии Phoenix четыре основные цели: выяснить, появлялась ли когда-либо жизнь на Марсе, подробно изучить марсианский климат, марсианскую геологию, а также собрать несколько анализов, необходимых для успешной высадки на планете человека. Посадочный модуль оборудован семью основными инструментами, многие из которых разрабатывались для двух предыдущих неудавшихся посадочных миссий на Марс – Mars Polar Lander и Mars Surveyor:
    - Рука-манипулятор (Robotic Arm) длиной в 2,35 метра. Манипулятор сможет брать пробы льда и грунта (с глубины до полуметра) и доставлять их на анализ на борт посадочного модуля.
    - Камера манипулятора (Robotic Arm Camera) сфотографирует грунт с близкого расстояния. Камера смонтирована на конце манипулятора. Этот прибор разработан не в NASA, а в Институте исследований Солнечной системы Общества Макса Планка (Германия) в сотрудничестве с Университетом Аризоны в Тусоне.
    - Термоанализатор выделившегося газа (Thermal and Evolved-Gas Analyser). Этот прибор должен нагревать доставленные манипулятором образцы льда и грунта и анализировать количество выделившихся при нагревании воды, углекислого газа и остаточных количеств органических соединений.
    - Прибор с названием «Микроскопический, электрохимический анализатор и анализатор проводимости» (Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyser) займется комплексным анализом грунта. Оптический и атомный микроскоп изучат образцы визуально, а четыре «исследовательские электрохимические клетки» снимут широкий спектр химических свойств (в том числе определят присутствие растворимых солей, кислотность либо щелочность образцов).
    - На мачте, которая поднимется над севшим аппаратом, смонтирован прибор Surface Stereo Imager. Он сделает цветные стереоснимки высокого разрешения места посадки зонда.
    - Канадское космическое агентство участвует в проекте Phoenix своей метеорологической станцией. Этот прибор предназначен для мониторинга марсианской погоды в районе Северного полюса.
    - Mars Descent Imager займется изучением геологического окружения места посадки во время спуска. Такой же прибор стоял на спускаемом аппарате Mars Surveyor Lander.
     Научная работа зонда на Марсе рассчитана до сентября 2008 года, но, возможно, срок активности, как это не раз бывало, удастся продлить. Зонд Phoenix Lander должен 25 мая 2008 года совершить посадку в окрестностях северного полюса планеты.