Fobos dodatkowo Deimos owo niewielkie księżyce o nieregularnych kształtach, będące przypuszczalnie przechwyconymi na wskroś Marsa planetoidami. Oba zostały odkryte wewnątrz 1877 r. wskroś Asapha Halla. Ich nazwy pochodzą od momentu imion synów greckiego boga wojny Aresa. Większy księżyc, Fobos, ma średnicę 22,2 km także obiega planetę wewnątrz odległości 9387 km, z kolei pomniejszy – Deimos – ma średnicę jeno 12,6 km, zaś promień jego orbity jest równowartościowy 23,400 km. Księżyce te na wynik oddziaływań pływowych są zwrócone stale tą samą stroną aż do planety naokoło której krążą (podobnie jako do wnętrza przypadku Ziemi również Księżyca). Jednocześnie, bo Fobos obiega Marsa szybciej aniżeli planeta obraca się dookoła własnej osi (wschodzi na zachodzie, oraz zachodzi na wschodzie), siły pływowe powodują stopniowe zacieśnianie się orbity tego księżyca. Po pewnym czasie zbliży się gorsza połowa na tak wiele aż do Marsa, iż zostanie rozerwany wskroś jego ziemia orna grawitacyjne (patrz mur Roche'a). Z kolei Deimos, kto znajduje się mnogość dalej, systematycznie oddala się od momentu powierzchni planety.
Fobos widziany spośród powierzchni Marsa ma średnicę kątową dookoła 12', natomiast Deimos naokoło 2'. Dla porównania – Helios widziane spośród Marsa ma średnicę 21'.