盡管馬斯克致力於推動人類移民火星，以使人類成為多行星生物，然而他亦需認可：火星的環境相較地球最為惡劣之處，還要嚴苛數百萬倍。
故而，無論是馬斯克，還是 NASA，皆主張在移民火星前需先行對火星加以改造，此即為所謂的火星地球化。
作為一顆距地球最近時僅為五千五百萬公裏的星球，憑借當下技術，從地球抵達火星僅需半年。當前，火星地表有多架火星車，火星軌域上亦有若幹顆火星人造衛星，在此情形下，火星與地球的通訊不存在障礙，對火星地表進行高畫質成像亦非難事。
在此種情形下，改造火星的首要步驟為使其大氣層回歸至數十億年前的狀態，且令火星地表再度形成湖泊、海洋以及河流。
當下火星的大氣厚度僅為地球大氣的百分之一，然而在40億年前火星磁場存在之時，火星的大氣厚度遠勝於今，且火星地表全域存有液態海洋，彼時的火星堪稱太陽系名副其實的宜居星球。只可惜後來火星磁場消逝，致使大氣層被太陽風剝離，海洋蒸發，火星遂成如今的紅色星體。
【火星地球化的第一步，是融化火星兩極的冰蓋】
盡管在數十億年的時間中，太陽風致使火星的大部份水資源流失，然而仍有諸多水分以固態冰的形態封存於火星的兩極區域。故而，倘若使這些冰蓋融化，液態水將會在短期內再度覆蓋火星表面。馬斯克曾建議以核彈轟擊火星兩極地區，以此促使其融化。
然而，NASA明確表示此為不可行之舉，緣由是運載成本過高。其提出的方案為，在火星軌域周邊設定大型反射鏡，將額外的太陽光定向投射至火星的南北極。如此，僅需數十年乃至更短時間，便可使火星冰蓋消融。並且，此種巨型太陽光反射器材還能夠促使太陽熱量融入火星的大氣環流，進而達成對火星氣候進行小規模調控的作用。
鑒於資金因素，無論是美國太空總署（NASA）還是馬斯克，皆主張火星地球化需分多步施行。第一步是將火星的局部進行地球化處理，於火星冰蓋周邊融出一個存有液態水的區域，人類的火星基地亦將建於其旁，接著逐步拓展火星的可居住區域，直至實作對火星的全面改造。
據保守估算，欲將火星由現有的紅色星球轉變為如地球般的藍色星球，至少需歷經 1000 年的持續改造。然而，一旦我們對火星的改造得以成功，宇宙中諸如此類的星球便可迅速借鑒火星的經驗，人類文明則會以指數式擴張的態勢在宇宙中蓬勃發展。
當下的關鍵問題在於，當未來對火星進行大規模改造時，地球上是否有人甘願前往火星度過一生，乃至在火星上繁衍後代，成為名副其實的火星居民。倘若屆時無人願意，人類便只能派遣人工智能機器人去改造火星，若情況不佳，火星或將淪為 AI 人工智能的領地。
【總的來說】
在太陽系的行星中，火星是改造難度相對較低的星球。盡管當下人類尚未涉足火星，但伴隨未來宇航技術的發展，火星的開發必將被納入規劃，人類文明也終將演變為多行星物種的文明。
