InSight-landaren, ses här i en NASA-utdelningsillustration, är designad för att övervaka skalv på Mars yta
"Tre, två, ett, lyft!" sa en NASA-kommentator när den obemannade rymdfarkosten sprängde iväg på ett mörkt, dimmig morgon på toppen av en Atlas V-raket klockan 4:05 Stillahavstid (1105 GMT) från Vandenberg Air Force Base i Kalifornien, som markerar NASA:s första interplanetära uppskjutning från USA:s västkust.
Projektet på 993 miljoner dollar syftar till att utöka mänsklig kunskap om inre förhållanden på Mars, informera ansträngningar att skicka upptäcktsresande dit, och avslöja hur steniga planeter som jorden bildades för miljarder år sedan.
"Det här är en stor dag. Vi åker tillbaka till Mars, " sa NASA-administratören Jim Bridenstine efter lanseringen.
"Det är viktigt för vårt land. Det är också viktigt för världen och det etablerar verkligen amerikanskt ledarskap på många sätt."
Ungefär en timme och 40 minuter in på flyget, rymdskeppet separerade från raketens övre skede, som planerat.
"Jag är ensam nu, " sa den amerikanska rymdorganisationen Twitter-konto, @NASAInSight.
"Detta markerar början på min sex månader långa resa till #Mars."
Om allt går bra under resan på 301 miljoner mil (485 miljoner kilometer), landaren bör bosätta sig på den röda planeten den 26 november.
InSight är en förkortning för Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesi och värmetransport.
NASA:s chefsforskare Jim Green sa att experter redan vet att Mars har skalv, laviner och meteornedslag.
"Men hur skalvbenägen är Mars? Det är grundläggande information som vi behöver veta som människor som utforskar Mars, " sa Green.
Fransktillverkad seismometer
Nyckelinstrumentet ombord är en seismometer, kallas det seismiska experimentet för inre struktur, gjort av den franska rymdorganisationen.
Efter att landaren har lagt sig på Mars yta, en robotarm är tänkt att komma fram och placera seismometern direkt på marken.
"För oss, InSight är kanske inte den ultimata men en mycket, mycket viktigt uppdrag eftersom vi ska höra Mars hjärtslag med seismometern vi sätter ombord, sa Jean-Yves Le Gall, president för Frankrikes Centre National d'Etudes Spatiales (CNES), i en intervju på NASA-tv efter lyftet.
En telefotovy av Mars Gale Crater tagen av NASA:s Curiosity Mars-rover den 25 oktober, 2017
Det andra huvudinstrumentet är en självhamrande sond som ska övervaka värmen i planetens underyta.
Kallas paketet för värmeflöde och fysiska egenskaper, den gjordes av den tyska rymdorganisationen med deltagande av den polska rymdorganisationen.
Sonden kommer att borra ner 10 till 16 fot (tre till fem meter) under ytan, NASA sa, 15 gånger djupare än något tidigare Mars-uppdrag.
Att förstå temperaturen på Mars är avgörande för NASA:s ansträngningar att skicka människor dit till 2030-talet, och hur mycket en mänsklig livsmiljö kan behöva värmas upp under kyliga förhållanden, sa Green.
Temperaturen vid landningsplatsen för InSight är kall, och förväntas variera mellan -148 F och -4 F (-100 Celsius till -20 Celsius).
Dagtid sommartemperaturer nära Mars ekvator kan nå 70 grader Fahrenheit (20 grader C), men sedan kasta sig på natten till -100 F (-73 C).
"Det är en viktig del av kunskapen om hur denna planet utvecklas, " sa Green.
"Vi måste kunna som människor som lever och arbetar på Mars för att överleva det."
Ett par mini-rymdfarkoster utplacerades också framgångsrikt från raketen.
Känd som Mars Cube One, eller MarCO, satelliterna i portföljstorlek "kommer att flyga på sin egen väg till Mars bakom InSight, "och testa liten ny kommunikationsutrustning för rymddjup, sa NASA.
Två jordår
Den sol- och batteridrivna landaren är designad för att fungera i 26 jordmånader, eller ett år på Mars, en period då den förväntas ta upp så många som 100 skalv.
"Förhoppningsvis kommer det att pågå mycket längre än så, sa Tom Hoffman, InSight projektledare från NASA:s Jet Propulsion Laboratory.
Rymdfarkosten var ursprungligen tänkt att lanseras 2016 men försenades efter att temperaturtester visade ett problem med en del av seismometern, som ingenjörer sedan har fixat.
InSight siktar på att vara den första NASA-rymdfarkosten att landa på Mars sedan Curiosity-rovern 2012.
"Det finns inget rutinmässigt med att åka till Mars, speciellt landning på Mars, " sa Stu Spath, InSight programledare på Lockheed Martin Space.
© 2018 AFP