ในปี 2547 Opportunityตรวจพบแร่จาโรไซต์ สิ่งนี้ก่อตัวขึ้นเฉพาะเมื่อมีน้ำที่เป็นกรดเท่านั้น ซึ่งแสดงว่าครั้งหนึ่งเคยมีน้ำอยู่บนดาวอังคาร ยาน สำรวจ วิญญาณพบตะกอนสะสมของซิลิกา เข้มข้น ในปี 2550 ซึ่งบ่งชี้ถึงสภาพเปียกชื้นในอดีต และในเดือนธันวาคม 2554 แร่ยิปซัมซึ่งก่อตัวขึ้นเมื่อมีน้ำก็ถูกพบบนพื้นผิวโดยดาวอังคารของ NASA โอกาสรถแลนด์โรเวอร์ มีการประมาณว่าปริมาณน้ำในชั้นเนื้อโลกส่วนบนของ ดาวอังคาร ซึ่งแสดงด้วยไฮดรอกซิลไอออนมีอยู่ในแร่ธาตุของดาวอังคาร เท่ากับหรือมากกว่าของโลกที่ 50–300 ส่วนต่อล้านน้ำ ซึ่งเพียงพอที่จะปกคลุมดาวเคราะห์ทั้งดวงที่ความลึก 200–1,000 เมตร เมื่อวันที่ 18 มีนาคม พ.ศ. 2556 NASAรายงานหลักฐานจากเครื่องมือบน ยานสำรวจ Curiosityของแร่ไฮเดร ชั่น ซึ่งน่าจะเป็นแคลเซียมซัลเฟต แบบไฮเดรต ในตัวอย่างหิน หลายชิ้น รวมทั้งเศษหิน "Tintina"และหิน "Sutton Inlier" ที่แตกหัก รวมทั้งในเส้นเลือดและก้อนใน หินอื่นๆ เช่น หิน "คน อร์"และหิน "แวร์นิเก้" นักวิจัยสงสัยว่าที่ราบต่ำทางตอนเหนือของโลกส่วนใหญ่ถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรลึกหลายร้อยเมตร แม้ว่าทฤษฎีนี้ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2558 นักวิทยาศาสตร์ระบุว่ามหาสมุทรดังกล่าวอาจมีขนาดเท่ากับมหาสมุทรอาร์กติก ของ โลก การค้นพบนี้ได้มาจากอัตราส่วนของโปรเทียมต่อดิวเทอเรียมในชั้นบรรยากาศดาวอังคารสมัยใหม่เมื่อเทียบกับอัตราส่วนบนโลก ปริมาณของดิวทีเรียมบนดาวอังคารมีมากกว่าปริมาณที่มีอยู่บนโลกถึงแปดเท่า ซึ่งบ่งชี้ว่าดาวอังคารในสมัยโบราณมีระดับน้ำที่สูงกว่ามาก ผลลัพธ์จากยานCuriosity rover เคยพบอัตราส่วนของดิวทีเรียมสูงในGale Craterแม้ว่าจะไม่สูงพอที่จะบ่งบอกถึงการมีอยู่ของมหาสมุทรในอดีต นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เตือนว่าผลลัพธ์เหล่านี้ยังไม่ได้รับการยืนยัน และชี้ให้เห็นว่าแบบจำลองภูมิอากาศบนดาวอังคารยังไม่ได้แสดงว่าโลกในอดีตอบอุ่นพอที่จะรองรับน้ำที่เป็นของเหลวได้ ใกล้กับขั้วโลกเหนือคือปากปล่องภูเขาไฟ Korolev กว้าง 81.4 กิโลเมตร (50.6 ไมล์) ซึ่ง ยานอวกาศ Mars Expressพบว่าเต็มไปด้วยน้ำแข็งประมาณ 2,200 ลูกบาศก์กิโลเมตร