美国国家航空航天局火星通信轨道器是第一个将中继与地球的通信作为基本目标而前往另一颗行星的空间探测器。事实上，它将成为正在不断增长的行星际互联网的一个火星通信中继站。火星车、科学观测站和火星轨道上的飞船都将通过火星通信轨道器与地球通信。它将几乎可以在任何时候都与地球保持通信联系，因为它的轨道距离表面相比其它探测器要远20倍，这就是说它几乎总是可以直接看到地球。火星通信轨道器将在火星表面上空5000千米的高度上运行。

除了可以在无线电波和微波的频率发送和接收信号，火星通信轨道器还将成为在行星间使用激光通信的先驱。发送和接收信号的激光是近红外光——刚刚超出人眼可见的电磁波频率。信号将穿越数千万千米的太空。尽管光学通信更容易受到云层的影响，但是它们却有可以以微波通信10000倍的带宽传送数据的潜力。