Mars'ın yörüngedeki iki küçük uydusu vardır, Phobos ve Deimos. Bilim adamları, her iki ayın da aslında Mars'ın çekim alanıyla yakalanan asteroitler olduğuna inanıyor. Çok miktarda karbon içeren koyu renkli kayalardan yapılmış, her iki uydunun da moloz çarpmalarından dolayı birçok krateri var.
13 mil yarıçaplı Phobos, iki aydan daha büyük ve Mars'tan 5,830 mil daha büyük. Mars'ı günde üç kez çevreler. Deimos'un çapı sekiz mil ve Mars'tan 14.580 mil. Mars'ı 30 saatte bir kez çevreler.
Asaph Hall, 1877'de her iki uyduyu da keşfetti. Onları Roma mevkidaşı Mars olan Yunan tanrısı Ares'in oğulları olarak adlandırdı.
