El término “Valles Marineris” se le da a un gigantesco sistema de cañones que recorre el ecuador del planeta Marte justo al Este de la región de Tharsis. Su nombre es un homenaje a la sonda de la NASA Mariner 9, que descubrió este importante rasgo de la superficie marciana en su vuelo orbital de 1971-1972.
Investigaciones mas recientes han sugerido que Valles Marineris es una gran “grieta” tectónica en la corteza marciana. La mayoría de los investigadores están de acuerdo en que esta forma como la corteza engrosada en el Tharsis región al oeste, y se amplió posteriormente por la erosión. Cerca de los flancos orientales de la grieta, parece que hay canales que pueden haber sido formadas por el agua o el dióxido de carbono . También se ha propuesto que Valles Marineris es un gran canal formado por la erosión de la lava que fluye desde el flanco de Pavonis.

Dentro delas dimensiones de este fenómeno geográfico sobre la superficie de Marte encontramos unos 4500 km de longitud, 200 km de anchura y 11 km de profundidad máxima, llegando a cubrir un cuarto de la circunferencia ecuatorial del planeta. Es, en comparación, diez veces más largo, siete veces más ancho y siete veces más profundo que el Gran Cañón de Arizona, lo cual lo convierte en la hendidura más grande de todas las conocidas en el Sistema Solar.
Este importante cañón en la superficie marciana comienza en la región denominada Noctis Labyrinthus, dando paso hacia el Este a las zonas nombradas como Tithonium Chasma, Ius Chasma, Melas Chasma, Candor Chasma, Ophir Chasma, Coprates Chasma, Hebes Chasma, Ganges Chasma y Eos Chasma, para finalizar desembocando a través de canales de desagüe, excavados en un terreno caótico, en las llanuras del hemisferio norte.