火星的一些最早的反常地形结构图像是在1972年获得的，它们显示出火星上的一个被称为“极乐四边形”的区域。
最初，这些图像并没有引起多少注意。后来，到了1974年，一家供专业人士阅读的杂志《伊卡路斯》对此发表了一则简短的消息。由小马克·吉布森和维克多·阿布劳德培撰写的这篇文章报告说：
我们观察到了火星表面上的一些三角形的、类似金字塔的结构。这些地貌位于极乐四边形区域中央偏东，在火星照片B组的MTVS4205-3 DAS07794853以及MTVS4296-24 DAS12985882上面清晰可见。这些结构投下了三角形和多边形的阴影。仅在几千米之外，就有许多陡峭的火山锥体和冲击而成的深坑。这些三角形金字塔结构的底部平均直径大约为3千米，那些多边形结构的平均直径大约为6千米。
另外一幅火星照片(编号4205-78)则相当清晰地显示出4座巨大的三底边金字塔。
1977年，康奈尔大学的天文学家卡尔·萨甘对这些金字塔做了评论。他写道：“其中最大的一座的底部直径是3千米，高1千米——这要比地球上苏美尔人、埃及人和墨西哥人建造的金字塔大得多。它们显然是受到了侵蚀，也十分古老，并且有可能只是一些遭到很长时期沙尘吹袭的小山。但我们认为，值得对它们进行仔细的观察。”
这幅后来得到的火星照片上拍摄到的这4个结构，其特别值得注意的一点是：它们似乎按照一个明确的图形或者排列，被建立在火星表面上，与地球上金字塔位置的排列极为相似。
在这方面，它们和火星上其他地方的金字塔也存在着许多共同之处，那些金字塔位于被称为“塞多尼亚区”的地域，约在北纬40度。从“极乐四边形”区域到那里，几乎要绕过半个火星。
英国火星计划的负责人克利斯·奥卡恩说：“综观塞多尼亚区的全部区域，综观所有这些结构所处的位置，我从内心感到它们都是人工建造的。无论如何我也看不出，火星上的这个如此复杂的系统，竟然会是偶然出现的。”
有一个事实增强了奥卡恩的预感——“许多结构都是不可分割的”。用简明的英语来表达这个意思，就是说：这些结构的轮廓，全都经过了高度复杂的计算机的人为的(而不大可能是自然的)仔细检查和计算，那种高级计算机通常都被用于现代战争，能对空中侦察照片上的伪装坦克和火炮做出精确定位。
克利斯·奥卡恩总结说：“因此，我们所看见的，是对异常现象的一种未必可信的归类。它们具有一种似乎是有计划排列的外表；它们被发现是按照明确的分组建造的，并且它们也是不可分割的。总之，我们不得不说，这是一种极为不同寻常的现象。”
这明显是人为结构的地貌提供了照片证据的地方，也并不仅仅是“塞多尼区”和“极乐四边形”区域。火星上的另外一些特征也分明是“不可分割的”，它们包括一条由一些小型金字塔排列而成的、将近5千米的直线；一座单个的金字塔，位于一个巨大的深坑边缘；南极地区众多斜长方形围墙；以及一个怪模怪样，形同城堡的大厦，它陡峭地耸立着，高达180多米。
在火星的南极地区，美国科学家发现有几何构图十分方整的结构体，专家们称之为“印加人城市”。在火星北半球的基道尼亚地区，在类似埃及金字塔东侧发现奇特的黑色图形构成体；还有道路及奇怪的圆形广场，直径1千米。道路基本完整，有的道路在修建时特意绕过坑坑洼洼。在火星尘暴漫天的条件下一般道路在5000至1万年内消失。估计建成时间不会太长，研究者将火星上金字塔与地球上金字塔做了比较，认为两者相似，火星金字塔的短边与长边之比恰恰符合着名的黄金定律，肯定和地球上建立金字塔过程中运用了相同的数字运算。只是火星上的金字塔高1000米，底边长3000米，地球的最高的第四朝法老胡夫的金字塔才高146.5米，不过也相当于40层高的摩天大楼了。但它在火星金字塔面前却相形见绌。火星照片上那些奇特的图像都集中在面积为25平方千米的范围内。
专家们估计，人像、金字塔有50万年历史了。50万年前的火星气候正处于适合生物生存的时期，因此他们推断，这很可能是火星人留下的艺术珍品。甚至可能是外星人在火星上活动所留下的杰作。
事隔20年，在火星轨道上进行测绘任务的美国“火星观察者”太空飞船又飞越了“火星人面”区域拍到了更为清晰的照片。与1976年相比，这次的图片将“火星人面”放大了10倍，并且是在逆光中拍摄的。它像什么呢？
负责“观察者号”太空飞船任务的科学家，加州科技学院的阿顿·安尔比断定是自然形成的图案。他说：“它是自然岩石形状，只是一片独立的山地，只不过是峰峦沟谷在光线的影响下形成了‘人面’”。并说，这种现象坐在飞机上的任何人都会遇到，从华盛顿到洛杉矶的飞机上就可以看到很多像那样的景色，而非人工建筑。地理学家也认为，形成“人面”的山上和阴影部分只不过是光线变化所致，也很可能是几百万年来气候变化的偶然结果。
但是，仍有很多人坚持“火星人面”是非自然的。科学家马克卡罗特是“行星科技研究学会”的成员，他指出，人脸的比例十分真实。还说：“这不是一张夸张搞笑的脸，也不是一张笑脸，它的口中有牙齿，眼眶中有瞳孔。”通过计算机放大处理后，眉毛及头巾上的条纹也都清晰可辨，“人面”看上去更像人工建造的了。卡罗特也承认这只是偶然的证据，卡罗特说，这不是有力的证据，但可以积少成多，由弱变强，我们想了解更多。
此后不久，前苏联科学家又在离所谓狮身人面像约7千米处，发现了一群建筑物，有金字塔11座，其中较大的有4座，小的有7座。
火星上果真存在狮身人面像和金字塔吗？
人们又充分发挥想象力，做出了种种神奇而又美好的猜测和假设。然而，1997年火星探测器登陆考察，发回了相当清晰的照片。这些照片表明，所谓的狮身人面像和金字塔只是人们想象的产物。