火星被認為是除地球以外最有可能存在過生命的天體，也是最有希望探索地外生命的天體。因此，火星生命痕跡探索是當今太陽系探測和行星科學的焦點。根據「深空探測實驗室」官方公眾號介紹，我國天問三號（TW-3）將於2031年前後採集火星樣本返回地球，其第一科學目標為尋找火星生命痕跡。

本次任務計畫一次實現“著陸-採樣-返回”，著陸點即為採樣點。

據介紹，研究團隊初步提出了86個候選著陸點。

整體上，這些候選著陸點所在的區域主要分佈在古老（>3.5 Ga）的地質單元，且具有豐富的地質環境、水活動歷史、礦物成分等，可為後續進一步基於科學評估指標的著陸點遴選提供支撐。

根據先前公佈的信息，執行火星採樣返回任務計劃的結構與嫦娥5號飛船相似，探測器主要由兩個組成部分，分別是軌返組合體和著上組合體：

1.軌返組合體包括軌道器和返回器；

2.著上組合體包括著陸器和上升器，著陸器包括巡航級和進入艙。

工作過程為兩個組合體分別由兩枚長徵五號火箭將軌返組合體和著上組合體送至火星軌道，然後著上組合體著陸火星，完成採樣後再從火星表面起飛，與軌返組合體完成樣品轉移後返回地球。