海盗2号（VIKING 2）的目标是探测火星大气结构及组成以及寻找是否有生命的迹象。 包含海盗2号（VIKING 2）轨道太空船以及无人登陆艇，自卡纳维尔角以泰坦（TITAN 3E）运载火箭发射升空，其主要任务与海盗1号相同，均为取得高清晰度的火星地表照片，并探测火星大气结构及组成以及寻找是否有生命的迹象。

海盗2号拍摄的火星“人脸”

　1976.8.7海盗2号探测船进入环绕火星的轨道中，大约一个月後，无人登陆艇亦成功地自轨道探测太空船脱离而于1976.9.3以软著陆的方式到达火星地表，进行火星地表影像之拍摄工作。

　由海盗1号及海盗2号轨道太空船所做的观测，对於火星地形了解有极大的帮助，而无人登陆艇并传回约1400张以上之火星地表影像。 由照片之分析可知，火星上空有许多灰尘，而使天空呈现粉红色，另外火星地表的红色系由于大气中含有氧化铁所致。 环绕火星轨道706周後，海盗2号轨道太空船於1978.7.25停止传送资料；而无人登陆艇也在1980.4.11失去联系。