Mars Odyssey 2001 adalah sebuah pesawat luar angkasa NASA yang mengorbit ke planet Mars. Pesawat ini membawa 3 instrumen penyelidikan utama, yaitu Themis, GRS dan Marrie. Peralatan ini digunakan untuk menjalankan penyelidikan ke atas planet Mars.[1] Diharapkan data dari Odyssey dapat membantu menjawab persoalan kehidupan di Mars.
Odyssey diluncurkan pada 7 April 2001 menggunakan roket peluncur Delta II dari Cape Canaveral, Florida, dan tiba di Mars pada 24 Oktober 2001, 02:30 UTC.