Phobos und Deimos sind Marsmonde. Sie gehören zu den kleinsten bekannten Monden im Sonnensystem mit mittleren Durchmessern von 22.2 km bzw. 12.6 km. Phobos umkreist die Marsoberfläche mit einer Höhe von nur 6000 km (3728 Meilen). Dies ist im Vergleich zur Internationalen Raumstation, die etwa 350 km (217 Meilen) über der Erdoberfläche kreist, erhöht, aber sie ist der am nächsten kreisende Mond aller bisher bekannten größeren Planeten. Phobos umkreist den Mars alle siebeneinhalb Stunden, verglichen mit der Internationalen Raumstation, die die Erde alle eineinhalb Stunden umkreist.
Von der Marsoberfläche aus kann Phobos beobachtet werden, wie er die Sonne durchquert und etwa 20% der Scheibe bedeckt. Deimos, ähnlich groß wie Phobos, aber deutlich weiter entfernt, umkreist 23,460 km (14,577 Meilen) über der Marsoberfläche, erscheint nur als schwarzer Punkt, der die Sonne durchquert, was er regelmäßig tut. Beide Transitereignisse wurden von Rovern auf der Marsoberfläche beobachtet.
Phobos und Deimos sind nicht massiv genug, um im hydrostatischen Gleichgewicht zu sein, also kugelförmig. Phobos hat eine so unregelmäßige Form und ist tief im Gravitationsbrunnen des Mars, dass die Gravitation auf seiner Oberfläche um bis zu 450% variiert. Seine Fluchtgeschwindigkeit beträgt nur 11 m/s – das ist zu hoch für einen Menschen, um von seiner Oberfläche zu springen, da die schnellsten menschlichen Sprünge nur etwa 2 m/s betragen – aber eine schwache Rakete oder sogar eine Spiralfeder würden ausreichen. Sie könnten sogar eine Rampe errichten und ein Auto schnell genug fahren, um Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen, solange Sie Ihren Verbrennungsmotor mit Sauerstoff versorgen könnten.
Phobos ist mit seltsamen Rillen und einem großen Krater namens Stickney bedeckt, nach der Frau seines Entdeckers Asaph Hall, einer leitenden Astronomin am US Naval Observatory im späten 19. Jahrhundert. Um die Marsmonde zu entdecken, war ein 66-cm/26-Zoll-Teleskop erforderlich, das damals größte der Welt. Die bisher höchstaufgelösten Bilder von Phobos und Deimos wurden vom Mars Global Surveyor aufgenommen, der 1997 in die Marsbahn eintrat und zu dem der Kontakt 2006 verloren ging.