火星探测器特点为采用钛、蜂窝铝，强度高但质量轻。
火星勘测轨道器从探测器平台到所载有效载荷都是使用了当时最先进的技术，该探测器的结构采用钛、蜂窝铝等强度高但质量轻的材料。
除所有系统都有备份外，在设计上它还采用了“单独容错”的方式，即当某一个部件发生故障时系统仍能完成任务。此外，火星勘测轨道器具有强大的通信能力，其通信系统对地通信速率最大可达6Mbps，比以往的火星轨道器高10倍，并可为其它火星表面探测器提供中继通信服务。
“天问一号”火星探测器的“硬核”科技
“天问一号”让火星车运行得更顺畅的空间活动零部件，确保巡视器在火星表面能够正常行走、爬坡、翻越障碍等功能。本次火星探测项目中有活动件产品1200余件，为各种机构产品提供了长时间在轨工作能力。
此外，“天问一号”为火星着陆探测器的“软着陆”发挥重要作用的着陆缓冲机构展开到位信号装置。当着陆探测器接近火星，到达预定高度时，当着陆缓冲机构展开时，信号装置就会发出着陆信号，探测器才能明确自身的展开状态，开始准备在火星表面着陆了。