按照设计，“凤凰”号将利用携带的７件“武器”，在火星北极附近区域探寻可能存在的冰层以及适宜生命存在的环境。这７件武器是：

　　一、机械挖掘臂。它长达２．３５米，可以挖到火星地表之下半米深的土壤，并将样本递送到两台分析仪器中。

　　二、机械臂照相机。它安装在机械臂末端的挖掘铲上，可以拍摄土壤以及土壤中冰的特写图像。

　　三、热量和释出气体分析仪。它可将土壤样本加热，并测量随着温度上升，样本中水蒸气、二氧化碳及挥发性有机物的变化。

　　四、显微镜以及电化学和传导性分析仪。显微镜主要用于分析矿物颗粒样本，电化学分析仪用于分析一些化学特性，如是否有溶解的盐分存在、土壤酸碱度等。位于机械臂上的传导探测器则可以检查土壤的热量及电传导特性。

　　五、立体照相机。它可拍摄着陆位置地形的高清晰度、彩色、立体图像。

　　六、气象仪。它由加拿大宇航局提供，可以监测火星大气层的尘埃、温度等变化。

　　七、火星降落成像仪。它可在着陆时动态拍摄火星着陆位置的地质情况。