Designul steagului a fost inițial conceput de cercetătorul planetar Pascal Lee în timpul expediției arctice Haughton-Mars Project din 1998 pe Insula Devon, Canada. Pe lângă faptul că simbolizează libertatea ca steag tricolor, designul evocă o viziune a "istoriei viitoare" a planetei Marte în care planeta este transformată de la roșu la verde și apoi albastru ca Pământul. Bara roșie, care se află cel mai aproape de stâlp, simbolizează Marte așa cum este astăzi. Verdele și albastru simbolizează etapele în posibila terraformare a planetei Marte, dacă omenirea ar avea vreodată capacitatea și voința de a întreprinde o astfel de sarcină; etica terraformării rămâne o chestiune de dezbatere. Trilogia populară de știință-ficțiune a lui Stanley Robinson, Marte Roșu, Marte Verde și Marte Albastru, a oferit, de asemenea, inspirație pentru terraformarea umană.
Marte