Misi pengembalian sampel Mars (Inggris:Mars sample return mission (MSR)) akan menjadi sebuah misi luar angkasa untuk mengumpulkan batu dan debu sampel dari Mars dan mengembalikan mereka ke Bumi. Contoh kembali akan menjadi jenis yang sangat kuat dari eksplorasi, karena analisis dibebaskan dari waktu, anggaran, dan keterbatasan tempat sensor pesawat ruang angkasa.^[1] Semua laboratorium bumi berpotensi mempelajari sampel.

Menurut Louis Friedman, Direktur Eksekutif The Planetary Society, misi sample return Mars sering digambarkan oleh komunitas ilmu planet sebagai misi ruang angkasa robot "cawan suci", karena yang tinggi diharapkan ilmiah return-on-investasi.^[2]

Seiring waktu, beberapa misi yang direncanakan tetapi tidak ada misi yang diusulkan mendapat melampaui fase perencanaan. Tiga proposal terbaru untuk misi MSR adalah proposal NASA-ESA, proposal Rusia, Mars-Grunt, dan proposal Cina.

MSR adalah prioritas tertinggi Misi Flagship diusulkan untuk NASA oleh Planetary Decadal Survey 2013-2022: The Future of Planetary Science.^[3]

• ESA's Mars Sample Return page Diarsipkan 2012-08-07 di Wayback Machine.
• "ESA Open to Mars Sample Return". ABC News. 2007-09-27. 
• Mars Sample Return Lander Mission Profile Diarsipkan 2009-05-02 di Wayback Machine. by NASA's Solar System Exploration
• Mars Sample Return Discussions As presented on February 23, 2010