这项工程是在500年间分为5个阶段完成的。
1。开创期(2100-2230年)。在这130年时间里，各国的宇宙飞船把在地球上预制的水滴状太空舱运送到火星表面。这种太空舱可容纳14-30名太空人居住。他们的任务是在火星上实验种植庄稼，分析火星周围的气体成分、尘埃状况和太阳辐射，勘探地质情况，寻找过去和将来的生命迹象。
这一时期的太空人的生活非常艰苦。由于火星空气过于稀薄，所以要用无线电装置才能对话，在火星出外活动时要穿上宇航衣，以抵御太阳紫外线的辐射。这一阶段主要是由我国和R国完成的。
2。温暖期(2230-2300年)。在这一阶段，使火星变暖的工程开始。经过艰辛的努力，人类在火星上兴建了一座以小型核反应堆发电驱动的化工厂，从而释放出能导致温室效应的气体，生产出类似地球臭氧层的替代物，主要是“氟利昂”—这种在地球上被看作是人造污染物的东西，在地球破坏臭氧层导致地球变暖，但它在寒冷的火星上，竟然派上用场，有效阻止了火星上的热力扩散，从而制造出暖房效应，实在出乎意料。随后我国和M国还向火星的绕太阳轨道发射了塑料薄膜造的反射镜，给火星两极加温，并在两极地区喷洒黑灰以减少对阳光的反射。气温的上升使地壳里逐渐释放出二氧化碳、氧、氮和水汽，成功地把火星的温度从零下60℃升到零下40℃。
这一时期移居火星的主要是科学家、工程师、医生和技术人员，大约1千余人。由于火星的大气层还很薄，难以抵御太阳紫外线的辐射，况且氧气非常少，所以移民们除偶尔穿上宇航衣出外散散步外，大部分时间都在特制的生物圈内度过。
3。巩固期(2300-2360年)。在这60多年里，火星上的温度逐渐上升到零下15℃，二氧化碳、氮气和从火星地壳中抽出的水的数量开始大规模地增加，火星大气层继续变厚，天空由粉红变蓝，空中开始飘起朵朵白云，液态水开始在峡谷中聚积，一些苔藓植物开始在温暖的地带生长。我国、M国、R国还引入了经过遗传工程改造的强壮植物，把二氧化碳分解成碳和氧。而两极地区融化的冰水汇成河流和湖泊，小的海洋形成，海洋里的浮游生物吸收更多的二氧化碳。出现常绿的树林，火星大部分地区白天的气温上升到0℃。
2351年发射了第一艘携带制造氧气工厂的飞船。
这一阶段火星上的人口增至5万多人。人们脱掉了厚重的太空服，由呼吸面具和氧气瓶组成的呼吸器帮助呼吸，呼吸器上的扬声器取代了无线电通话器，人们相互之间通话方便多了。
4。复苏期(2360-2400年)火星的大气层稳定之后，平均温度升至0℃，一些微生物开始制造可供植物生长发育的土壤，一部分绿色植物开始脱离温室环境生长，火星上的居民可短时间地靠吸入火星上的大气来生活。
5。绿色火星形成期（2400-2450年）。这一阶段初期，火星的平均温度上升到了4-5℃，两极的冰和永冻层大部分己经溶解，大河、湖泊以至海洋陆续形成，火星上开始经常性地降雨。在厚厚的大气层保护下，火星上移植的大量树木自行繁衍生长，农作物长势良好。具有农业和高技术工业的城镇数目迅速增加。在2420年时气温升高到了10℃，大气完全可供人呼吸。到2430年，温度提高越来越快，平均气温到了15℃。这一阶段出现了移民潮，大批地球移民前往火星拓殖，寻找发展机会，家庭手工业、服务业、现代工业等大量涌现，车辆等交通工具运行在火星上，七个自给自足、生物圈型的小城市开始形成。但这时新的火星世界，因为离太阳较远，仍然比地球稍冷。
今天的火星，现在经过地球人类500年的改造，气候类似我国东北地区大陆性季风气候，已完全适合人类居住。持续不断的移民到来，使昔日又红又冷的火星变成了又一个绿色的星球，成为人类旅游的好去处、定居生活的幸福家园。
目前我们前往火星的旅程已经由最初的1年半到3年时间，缩短到了1到3个月—这是取决于地球和火星各自的轨道平面是否处于一条直线的位置上。500年前，人类的探测器一趟火星之旅十分的漫长时间。当时一方面是由于时代技术的限制，那时的太空运载工具还十分原始，另一方面取决于地球和火星之间的距离，而这个距离变化是非常大的。
关于这点，首先需要了解2个概念，即火星的“合日”和“冲日”。
当火星与地球分处太阳的两侧时，从地球上看去火星和太阳就在同一方向上，这称为火星“合日”，简称“合”，此时火星和我们地球之间的距离最为遥远。相反，当火星和地球位于太阳的同侧时，从地球上看火星和太阳正好处于天空中相反的位置上，这称为火星“冲日”，简称“冲”。此时火星离地球最近，故显得很亮，也最容易被我们看见。但这种情况每780天才发生1次，也就是26个月。
但即便是“冲日”，火星和我们地球的距离也是非常不同的。因为火星的公转轨道是一个偏心率为0。093的椭圆，所以当火星在轨道上不同地方与地球发生“冲”时，与我们的距离仍会有不小的差异。
在火星轨道近日点附近发生的“冲”称为“大冲”，此时火星与地球的距离特别近。大冲每隔15年或17年发生一次。严格说来，每次大冲时，火星与地球的距离还会略有不同。例如，2003年8月火星大冲时，与地球相距约5576万千米；随后发生的火星下一次大冲是在2018年7月，与地球相距约5770万千米；而2287年8月大冲时，火星与地球的距离则近到5569万千米。
今天人类前往火星的旅程已经缩短到1到3个月，这在以前是不可想象的。主要是使用了新型的推进技术。但如果利用好“冲日”，最快只需要一个月的时间就可以到达火星。但由于从火星回归地球的最佳时间每隔26个月才有一次，所以现在一般的时间是在2个半月左右，往返则需要5个月……
