本书通过对主要航天国家关于载人火星探测研究的调研分析，总结了发展趋势；在梳理载人火星探测任务架构涉及的各类设计因素的基础上，分析了重点设计因素对载人火星探测任务架构设计的影响，进一步提出了三步走的载人火星探测发展路线及其具体的任务架构方案，可供后续开展载人火星探测任务规划参考；并针对性地提出了四种初期载人火星探测的架构及其航天运输系统方案，明晰了载人火星探测航天运输系统的特点和组成，梳理了相关重点关键技术，并给出了技术途径，对后续开展载人火星探测航天运输系统的深入研究和工程研制具有很好的参考价值。