ExoMars, который запустят в рамках совместной миссии по изучению Марса, по чувствительности своей научной аппаратуры должен на несколько порядков превзойти все предыдущие орбитальные зонды. Представители космических агентств выбрали пять научных приборов из предложенных девятнадцати по принципу наибольшей научной отдачи и наименьшего риска.
В число приборов вошли Mars Atmosphere Trace Molecule Occultation Spectrometer (спектрометр для исследования в атмосфере молекул, представленных в малом количестве), High Resolution Solar Occultation and Nadir Spectrometer (спектрометр высокого разрешения, при помощи которого ученые будут искать определенные компоненты марсианской атмосферы и определять их местоположение), ExoMars Climate Sounder (инфракрасный радиометр, который будет, в частности, собирать данные о влажности атмосферы Марса и содержании в ней пыли), High Resolution Color Stereo Imager (камера, позволяющая получать полноцветные стереоизображения с разрешением до двух миллионов пикселей) и Mars Atmospheric Global Imaging Experiment (широкоугольная камера, работающая в разных спектральных диапазонах для съемки марсианской поверхности).
Помимо орбитального аппарата ExoMars в ходе совместного исследования Марса на планету также должны быть запущены несколько марсоходов. Решение объединить свои усилия космические агентства приняли в связи с финансовыми затруднениями – проектная стоимость разрабатываемых NASA и ESA аппаратов оказалась намного выше, чем ожидалось, и для того, чтобы не сильно сокращать число научных приборов, NASA и ESA договорились о совместной миссии.
Главные темы