Sonda, cu o lăţime de 5 metri şi o lungime de 1,52 metri, este echipată cu un braţ robotizat cu o lungime de 2,34 metri care a săpat solul pentru a ajunge la crusta de gheaţă. Phoenix a trebuit să îndure temperaturi care variază între minus 73 şi minus 33 de grade Celsius.

Misiunea de cercetare de la polul nord al planetei Marte a debutat cu succes. Sonda Phoenix a pătruns cerul marţian de culoarea somonului în cursul zilei de 26 mai, aterizând pe solul îngheţat al polului nord.

Phoenix a devenit o staţie de cercetare fixă, dupa o lungă călătorie care a durat 10 luni, timp în care sonda a străbptut o distanţă de peste 680 milioane de kilometri.

În vara lui 2008, Sonda spatiala Phoenix a scos la lumina primele dovezi ale existentei ghetii pe planeta Marte.