Фобос 1 и 2 бяха създадени като предшественици на дългосрочна марсианска програма под надзора на Руският институт за космически изследвания. За съжаление обаче и двата апарата не успяха да изпълнят мисията си, а надеждите на СССР да изпрати космонавт на Марс до първото десетилетие на 21 век поувяхнаха.

Мисията имаше 5 основни задачи: изучаване на междупанетната среда; характеризиране на плазмената среда около Марс; наблюдение на Слънцето; изучаване на повърхността и атмосферата на Марс; и изучаване на състава на повърхността на Фобос.

Сондите се състояха от херметични, поничкообразни секции с електроника, които обкръжаваха модулирани, цилиндрични секции за експерименти. Четирите сферични резервоара с хидразин на всеки от апаратите обслужваха ориентацията и орбиталните настройки. Триосна контролна система контролираше ориентацията. Насочването се осъществяваше посредством слънчеви и звездни сензори.

Четиринадесет други държави сътрудничеха на руската мисия, включително и Швеция, Швейцария, Австрия, Франция, ФРГ и САЩ.

Сондите бяха изстреляни с ракети Протон-К от космодрума Байконур. Фобос 1 излетя на 7 юли 1988 г., а Фобос 2 на 12 юли.

Фобос 1 отказа на 2 септември - само два месеца след началото на мисията. Смята се, че причината е грешка в софтуера, който бе качен на сондата на 29 и 30 август. Грешката създаде домино ефект - системата за контрол на ориентацията отказа; съответно апаратът не можеше да се обърне към Слънцето; слънчевите панели не бяха обърнати към Слънцето и батериите се изтощиха.

Фобос 2 успешно стигна до Марс и събра данни за Слънцето, междупланетната среда, Марс и Фобос. Контактът със сондата се изгуби точно преди приближаването към Фобос.

Приближаването щеше да позволи на сондата да пусне две неща на Фобос - стационарана платформа и подвижна част. Те щяха да станат първите космически апарати кацнали на спътник на друга планета.

Мисията приключи на 27 март 1989 г. Сондата престана да изпраща сигнали до Земята. Смята се, че причината е бордова компютърна грешка.

Фобос 2 успя да изпрати снимки, включително и една ангажирала международното внимание, точно преди смъртта си. Една от последните снимки показва мистериозен обект, за който някои твърдят че е НЛО или дори извънземна космическа станция. Упълномощени лица заявиха, че обекта е просто сянка от другата марсианска луна - Деймос.

Видеоспектрометричната система на сондите бе разработена от научни и индустриални центрове в СССР, България и ГДР. Получените от тази система данни бяха обработени от международен екип в който влизаха хора от СССР, България, Германия, Финландия, Великобритания и САЩ.

Провала на двете мисии сложи край на големите надежди за марсианска програма. Вместо това Съветите насочиха вниманието си към станцията Мир и развитието на МКС.