On Mars ist ein komplexes Strategiespiel, das über mehrere Runden gespielt wird, die sich in zwei Phasen unterteilen: die Kolonisierungsphase und die Shuttlephase.

In der Kolonisierungsphase führt jeder Spieler abwechselnd Aktionen aus, die davon abhängen, auf welcher Seite des Spielbretts sie sich befinden. Befinden sich Spieler im Orbit, können sie Baupläne nehmen, Technologien kaufen und entwickeln sowie Vorräte aus dem Lagerhaus holen. Auf der Planetenoberfläche können Spieler mit ihren Bots Gebäude bauen, diese Gebäude mit Bauplänen aufwerten, Wissenschaftler und neue Verträge nehmen, neue Schiffe begrüßen und die Oberfläche des Planeten mit ihrem Rover erkunden. In der Shuttlephase können die Spieler zwischen der Kolonie und der Raumstation im Orbit reisen.

Alle Gebäude auf dem Mars sind voneinander abhängig, und einige sind für das Wachstum der Kolonie erforderlich. Der Bau von Unterkünften für Kolonisten erfordert Sauerstoff; die Erzeugung von Sauerstoff erfordert Pflanzen; das Wachsen von Pflanzen erfordert Wasser; das Extrahieren von Wasser aus Eis erfordert Energie; die Erzeugung von Energie erfordert den Abbau von Mineralien; und der Abbau von Mineralien erfordert Kolonisten. Es ist entscheidend, die Fähigkeit der Kolonie zur Bereitstellung dieser Ressourcen zu verbessern. Mit dem Wachstum der Kolonie werden mehr Unterkünfte benötigt, damit die Kolonisten die unwirtlichen Bedingungen auf dem Mars überleben können.

Während des Spiels versuchen die Spieler auch, Missionen zu erfüllen. Sobald insgesamt drei Missionen abgeschlossen wurden, endet das Spiel. Um das Spiel zu gewinnen, müssen die Spieler zur Entwicklung der ersten Kolonie auf dem Mars beitragen. Dies wird im Spiel dadurch dargestellt, dass Spieler Gelegenheitspunkte (GP) sammeln. Der Spieler mit den meisten GP am Ende des Spiels wird zum Gewinner erklärt.