Nowatorski statek powietrzny wystartuje z Ziemi w lipcu 2020 r., na pokładzie rakiety Atlas V od United Launch Alliance. Próbnik Mars 2020 i dołączony do niego dron dotrą na powierzchnię Czerwonej Planety w lutym 2021 roku. Tam łazik ustawi drona w odpowiednim miejscu i przed jego pierwszym lotem oddali się na bezpieczny dystans.

Kampania testowa marsjańskiego helikoptera potrwa 30 dni. W jej trakcie zostanie przeprowadzonych do 5 lotów, z których każdy będzie się wiązał z coraz większym oddalaniem się od łazika, za pośrednictwem którego dron będzie komunikował się z Ziemią. Pierwsze próbne wzniesienie się potrwa zaledwie 30 sekund a pojazd osiągnie wówczas wysokość 3 m ponad poziomem gruntu.

Wszystkie próbne loty niewielkiego śmigłowca będą odbywać się autonomicznie. Ze względu na odległość pomiędzy Ziemią i Marsem oraz związane z nią opóźnienie w przepływie sygnału radiowego, sterowanie tym statkiem powietrznym w czasie rzeczywistym będzie niemożliwe.

Wirnikowiec będzie ważył około 1800 g. Mają go napędzać dwa obracające się w przeciwnych kierunkach śmigła o rozpiętości 1,2 m. Każde z nich będzie musiało obracać się w tempie 3000 obrotów na minutę, czyli 10 razy szybciej niż u helikopterów przemierzających ziemską atmosferę. To dlatego, że gęstość atmosfery przy powierzchni Marsa porównywalna jest z gęstością ziemskiej otoczki gazowej na wysokości 30 km n.p.m.

Prace nad projektem Mars Helicopter trwały w NASA Jet Propulsion Laboratory od 2013 roku. Wykonana z lekkich materiałów konstrukcja będzie wyposażona m.in. w panele słoneczne, baterie litowo-jonowe i system ogrzewania swojej elektroniki przydatny podczas marsjańskich nocy.