След 7 и половина месечно пътешетвиепътешествие включващо една маневра посредпо пътя на 5 декември 1964 г., космическият апарат достига Марс на 14-15 юли 1965 г. АпаратаАпаратът прави мжожествомножество снимки на повърхността на планетата. <ref>[http://home.earthlink.net/~nbrass1/mariner/miv.htm ''Mariner IV - First Flyby of Mars: Some personal experiences'', Bill Momsen], [http://home.earthlink.net/~nbrass1/mariner/miv-2.htm p.2], accessed 24 април 2008</ref> Снимките направени от апарата са съхранени в лентата на борда на Маринър. В 02:19:11 UT на 15 юли Маринър 4 преминава отвъд Марс и [[радиосигнал]]ът прекъсва. Препращането на снимките започва 8,5 часа след подновяването на сигнала и продължава до 3 вагуставгуст. Всички снимки са пратени два пъти за да е сигурно, че част от информацията няма дане е повредена или загубена.
=== Удар с метеорид и прекъсване на комуникацията ===
