美国宇航局和欧洲航天局（ESA）正在研究火星样本返回任务，该任务将获取火星毅力号收集并储存在密封管道中的火星岩石和其他材料样本，并将密封管道返回地球。
根据目前的概念，美国宇航局将在耶兹罗陨石坑附近发射火星着陆器，毅力号将在那里收集和储存样本。样本回收着陆器将搭载美国宇航局的火箭（火星上升飞行器）和欧空局的样本采集漫游车，其大小与机遇号漫游车相当。采样车将收集隐藏的样本，并将其带回着陆器，以便转移到上升的飞机上。其他样品也可由resolute直接运输。
然后，升空飞船将发射一个装有样本的特殊容器进入火星轨道。欧空局将在升空航天器发射前将一艘航天器送入火星轨道。航天器将与轨道上的样本会合，并在返回地球之前捕获它们。美国宇航局将为轨道器提供采集和控制有效载荷模块。
美国宇航局和欧洲航天局正在共同努力，提出一项任务，收集火星岩石样本，并在2020年后将其带回地球。其中，火星登高车和欧空局样本采集车将通过火星着陆器登陆火星，然后火星车将之前隐藏的样本发送给登高车，然后，上升飞行器将把样本从火星表面抬离，并与一艘航天器会合，该航天器将把样本带到地球轨道上。