火星车的着陆动作分为进入火星大气层、减速下降以及着陆三个阶段，当接触到火星大气时，将处于盖尔撞击坑上方81英里处，大约为131公里，最终火星车将按预设程序降落在撞击坑的山脉旁边。“好奇”号火星车配备了更加精确的导航系统，在进入火星大气层后将为火星车提供高精度的位置信息，比以往任何一个火星着陆探测器的精度都要高。根据美国国家航空航天局的官员称，着陆系统上的矢量发动机将有助于火星车精确控制方向。
“好奇”号火星科学实验室的研究人员为火星车着陆系统打造了有史以来最大的行星登陆降落伞，该降落伞由80根悬吊钢线组成，长度超过了165英尺，约为50米，跨度为51英尺，约为16米。可在火星大气中2.2马赫的速度降落时使用，产生6.5万磅的作用力，即2.95万千克的反作用力。超音速降落伞连接装置位于着陆系统的顶端，当前端热屏蔽罩打开抛弃之后，火星车开启测高雷达，确定自己的高度和速度。
