Ракета-носитель «Протон-М» с разгонными блоками «Бриз-М» отправит в полёт к Марсу аппарат Trace Gas Orbiter, который будет заниматься изучением атмосферы Марса, в частности поиском источников примесей метана и водного пара. После прибытия второй миссии и посадки спускаемых аппаратов Trace Gas Orbiter будет так же выполнять функцию ретранслятора.

Так же в составе первой миссии на Марс будет отправлен демонстрационный десантный модуль «Скиапарелли» (Schiaparelli). Будет произведена его посадка, во время которой ЕКА и Роскосмос планируют отработать новую систему посадки, новые навигационную и управляющую системы. Результаты этих испытаний будут учтены при доработке системы посадки спускаемых аппаратов, которые прибудут к Марсу в 2018—2019 годах во время второй миссии в рамках проекта «Экзомарс».