Станция будет проводить зондирование марсианской атмосферы (в видимом и инфракрасном диапазонах) в вертикальном и горизонтальном направлении, что даст возможность составить полную картину того, как вышеуказанные элементы распределены по высоте и в зависимости от районов Марса. При осуществлении сканирования в направлении «горизонт» MCS будет способен определять состояние атмосферы до высоты 80 км (отсчет от поверхности планеты) в слоях толщиной до 5 км. По результатам наблюдений ежедневно будет составляться трехмерная метеокарта – для дневного и ночного времени суток. Данные, полученные с помощью этого прибора, позволят ученым НАСА более четко понять структуру марсианской атмосферы, определить ее точный состав и выявить особенности климата и погодных аномалий на планете. Это поможет также более подробно изучить характер взаимодействия солнечных лучей (солнечной энергии) с атмосферой и поверхностью Марса, а также получить представление о сезонном перераспределении содержащегося в атмосфере Марса водяного пара над различными районами планеты.
Особый интерес, по словам представителей НАСА, представляют полярные области Марса, где по тому, какое количество солнечной энергии поглощается поверхностью планеты, можно будет составить представление о том, какой объем углекислого газа здесь выделяется в течение года.
В опубликованном НАСА отчете утверждается, что MCS представляет собой вариант приборов аналогичного назначения (типа PMIRR), которые были установлены на утраченных (погибших) марсианских станциях «Марс Обзервер» (Mars Observer) и «Марс Климат Орбитер» (Mars Climate Orbiter). Однако на этот раз аппарат получился менее тяжелым и более компактным. Он состоит из двух телескопов с апертурой 4 см, которые размещены в едином корпусе, что позволяет наводить последний как на горизонт, так и в надир без переориентации самого орбитального модуля.
Имеющиеся в составе прибора детекторы регистрируют интенсивность излучения в девяти диапазонах: одном широкополосном в диапазоне частот от 300 до 3000 нм, а остальные восемь – в тепловом инфракрасном диапазоне в пределах от 12 до 50 мкм.
Руководитель научной группы – доктор Дэниэл Мак-Клиз (Dr. Daniel McCleese) из Лаборатории реактивного движения (ЛРД) НАСА (Пасадена, штат Калифорния). Собран прибор также в ЛРД, но при содействии инженеров и ученых из британских университетов (Оксфордского, Кардиффа и Ридина).
Цветная камера MARCI (Mars Color Imager) предназначена в основном для изучения облаков в атмосфере и пыльных бурь на поверхности Марса и выполнения ежедневного мониторинга поверхности и атмосферы планеты в глобальном масштабе. Она в состоянии делать цветные снимки и вести наблюдение в ультрафиолетовом диапазоне.