Das 1969^er Startfenster zum Mars nutzten die USA zum Start zweier identischer Raumsonden. Zunächst startete am 24.02.1969 Mariner 6, am 27.03.1969 folgte im Direktstartverfahren mit einer Atlas-​SLV3 C Centaur-​D von LC-​36 A auf Cape Canaveral Mariner 7 (Mariner-​69G). Am 08.04.1969 wurde eine kleine Kurskorrektur vorgenommen, die Mariner 7 auf eine Bahn mit einem nahen Mars-​Vorbeiflug am 05.08.1969 in etwa 3.430 km über den Südpol brachte. Am 30.07.1969 schien aber zunächst die ganze Mission gefährdet, als die Telemetrieübertragung abbrach. Und das gerade zu einer Zeit, als die Antennen des Deep Space Network den Endanflug der Schwestersonde Mariner 6 auf den Mars überwachten. So konnte man zunächst nur eine Antenne bei Madrid, die normalerweise den Kontakt zu Pioneer 8 unterhielt, entbehren. Doch dann war es eine der ebenfalls im Pioneer Programm involvierten Antennen in Goldstone, die ein erstes schwaches Signal von Mariner 7 empfing. Daraufhin sendete man aus Kalifornien das Kommando, um von der Hochgewinn– auf die Niedriggewinn-​Antenne umzuschalten, womit eine stabile Kommunikation wieder möglich wurde. Vermutliche Ursache der Störung war austretendes Gas aus einer Batterie, die dann auch wenige Tage vor dem Mars fly-​by ausfiel. Doch auch mit den Sonnen– und Sternensensoren gab es einige Probleme, weswegen die Orientierung am Stern Canopus sich um einige Tage verzögerte. Während des Vorbeiflugs blieben die Instrumente auf einer nachführbaren Plattform auf den Planeten gerichtet. Darunter waren eine hochauflösende TV-​Kamera mit 50 mm Weitwinkelobjektiv und eine zweite TV-​Kamera mit 508 mm Teleobjektiv. Nachdem Mariner 6 seine Mission erfolgreich absolviert hatte, wurde das Programm von Mariner 7 kurzfristig nochmals umgestellt, so daß mehr Aufnahmen, insbesondere von der Südpolarregion des Mars, gewonnen werden konnten. Während der Anflugphase wurden dann auch zahlreiche Bilder mit der Weitwinkeloptik aufgenommen. In der letzten Annäherungsphase entstanden weitere Aufnahmen sowohl mit der Weitwinkel– als auch mit der Teleoptik. Insgesamt wurden 126 Bilder übertragen, wobei die maximale Annäherung an den Planeten am 05.08.1969 um 05:01 UTC mit etwa 3.430 km erreicht wurde. Eine besondere Aufnahme zeigte erstmals auch den Marsmond Phobos, wenn auch wenig detailliert.