水手9号是美国NASA研发的一款探测卫星，专门是用于对火星探测的卫星，这也是水手计划中的一部分。1971年5月30日水手9号发射升空，11月14日抵达火星，1972年1月3日进入到火星的轨道当中。这是人类首次将人造卫星派往火星进行考察，同时水手9号也是第一颗人造火星卫星。1972年10月27日，水手9号耗尽能源而坠入火星大气中。
水手9号于1971年5月30日发射飞向火星，并于同一年11月14日抵达，成为第一个环绕除了地球以外第一颗行星的太空船─仅仅小幅度领先苏联的火星2号及火星3号，它们都在一个月之内抵达。经过好几个月的沙尘暴后它终于传回令人惊讶的地表清晰照片。
水手9号探测器是八面柱体，带有4块太阳能电池帆板.质量976千克，内装两台电视摄像机、电子计算机、信息储存系统、红外辐射计、红外干涉摄谱仪和紫外摄谱仪。
美国“水手9号”飞船沿火星外层空间轨道飞行，成为火星的第一颗人造卫星，环绕火星轨道进行长期考察。“水手9号”成功拍摄了火星全貌，发回7329张照片，确认火星上并不存在运河，火星的一个半球上有许多环行山，外貌很象月球，另一个半球则比较平坦。
当水手9号抵达火星时，大气布满了灰尘使地表模糊不清。水手9号的电脑因此由地球规划暂停绘制地表直到几个月后沙尘暴停止。总计在轨道上349天，水手9号传送了7,329张照片，涵盖了超过80%的火星地表。照片揭露了河床、陨石坑、巨大的死火山(如奥林帕斯山 ，太阳系中最大的已知火山)、峡谷(包括水手谷，超过4,000公里长)、风与水的侵蚀作用及沉淀、锋面、雾以及其它。火星的两个小卫星佛伯斯及帝摩斯也有照相。水手9号任务的发现成为了后来维京计划的基础。巨大的水手谷峡谷系统因水手9号的成就而命名。
水手9号太空船传回的5400万份资料以及7329张火星影像提供了分析火星大气组成、密度、压力及温度，及火星表面全部的地貌情况，行星的重力情情况。水手9号太空船发现火星上具有火山及峡谷(其中最著名就是4800公里长的火星大裂缝)，此外还发现火星南半球浅留有古老的陨石坑，而在北半球的地形则较新，此任务还摄得火星上的火山详细影像以及火星上尘暴的相关资资料。1972年10月27日水手9号耗尽能源而坠入火星大气中。