Маринър 6 е изстрелян от стартов комплекс 36А на Кейп Канаверал на 24 февруари 1969 година, а Маринър от комплекс 36Б. На 29 юли 1969, седмица преди достигане на Марс, операторите от JPL загубват контакт с Маринър 7. Сигналът е възстановен с помощта на допълнителната антена малко след пристигането на Маринър 6. По-късно е установено, че батерия на борда на Маринър 7 е експлодирала. Благодарение на наблюдения направени от Маринър 6 е възможно препрограмирането на Маринър 7, за да може да заснеме точки интересуващи учените и впоследствие изпраща повече снимки отколкото Маринър 6,въпреки експлозията.
По случайност и двата апарата прелитат над региони с кратери и пропускат, както големите северни вулкани, така и екваториалния гранд каньон, открити по-късно. Сондите фотографират около 20% от повърхността. Изпратени са 198 снимки до Земята и е допълнена информацията от предната мисия на Мараинър 4. И двата апарата изучават атмосферата на Марс.
В момента Маринър 6 и 7 са нефункциониращи и обикалят в хелиоцентрична орбита.