Trước khi hạ cánh, Nhóm Khoa học từ một sứ mệnh khác của NASA là InSight đã thông báo rằng họ sẽ cố gắng phát hiện trình tự đi vào khí quyển, đáp xuống và hạ cánh (EDL) của nhiệm vụ Mars 2020 bằng cách sử dụng máy đo địa chấn của InSight. Mặc dù cách địa điểm hạ cánh sao Hỏa hơn 3.400 km (2.100 mi), nhóm nghiên cứu chỉ ra rằng có khả năng các thiết bị của InSight sẽ đủ nhạy để phát hiện tác động siêu âm của thiết bị cân bằng khối lượng hành trình của Mars 2020 với bề mặt sao Hỏa.[65][66]

Việc hạ cánh của tàu thám hiểm đã được lên kế hoạch tương tự Curiosity của Phòng thí nghiệm Khoa học Sao Hỏa vào năm 2012. Phương tiện bay từ Trái đất có hình viên nang đóng bằng sợi carbon, bảo vệ xe tự hành và các thiết bị khác khỏi nhiệt nóng trong quá trình xâm nhập vào bầu khí quyển Sao Hỏa và giúp định hướng ban đầu cho việc hạ cánh. Sau khi xuyên qua khí quyển, phương tiện này đã tháo tấm chắn nhiệt bên dưới và triển khai dù từ tấm chắn phía trên để làm chậm quá trình đáp xuống với tốc độ có kiểm soát. Khi tàu di chuyển dưới 320 km/giờ (200 dặm/giờ) và khoảng 19 km (12 dặm) từ bề mặt, tổ hợp tàu lượn và tàu trượt tách ra khỏi tấm chắn phía trên, các bộ phận phản lực của tên lửa đẩy trên tàu trượt điều khiển phần còn lại đáp xuống hành tinh. Khi tàu trượt di chuyển gần bề mặt hơn, nó hạ Perserevance thông qua dây cáp cho đến khi xác nhận xe đã chạm xuống bề mặt, nó tháo dây cáp và bay ra xa để tránh làm hỏng xe tự hành.[67]

Perseverance hạ cánh thành công xuống bề mặt sao Hỏa với sự trợ giúp của tàu trượt vào lúc 20:55 UTC ngày 18 tháng 2 năm 2021, bắt đầu giai đoạn nghiên cứu khoa học và bắt đầu gửi hình ảnh về Trái đất.[68] Ingenuity đã báo cáo cho NASA qua hệ thống liên lạc về Perseverance vào ngày hôm sau, xác nhận tình trạng của nó. Máy bay trực thăng dự kiến sẽ không được triển khai trong ít nhất 60 ngày trong thời gian nhiệm vụ.[69] NASA cũng xác nhận rằng micrô trên tàu Perseverance đã an toàn khi đi vào khí quyển, đáp xuống và hạ cánh (EDL), cùng với các thiết bị ghi hình ảnh cao cấp khác, và bản phát hành âm thanh đầu tiên được ghi trên bề mặt sao Hỏa thực hiện ngay sau khi hạ cánh,[70] ghi lại âm thanh của một làn gió trên sao Hỏa[71] cũng như tiếng vo ve từ chính chiếc xe tự hành.