Statek kosmiczny misji Martian Moons eXploration ma wystartować z japońskiego Tanegashima Space Center 19 października czasu wschodnioamerykańskiego, czyli 20 października czasu japońskiego. Do Marsa powinien dotrzeć w sierpniu 2027 roku. Następnie rozpocznie badania jego dwóch księżyców: Fobosa i Deimosa.
Po szczegółowym zbadaniu Fobosa sonda ma pobrać próbkę jego powierzchni nie wcześniej niż w grudniu 2028 roku. Dostarczenie materiału na Ziemię zaplanowano na 2031 rok. Misję prowadzi JAXA, a NASA uczestniczy w niej poprzez program Discovery, przeznaczony do realizacji skoncentrowanych badań planetarnych.
Amerykańska agencja dostarcza spektrometr promieniowania gamma i neutronów MEGANE, opracowany przez Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, oraz pneumatyczny mechanizm pobierania próbek zbudowany przez Honeybee Robotics, firmę należącą do Blue Origin. NASA zapewnia także wsparcie łączności i nawigacji za pośrednictwem Deep Space Network oraz finansuje udział amerykańskich naukowców w zespole badawczym MMX. Przed startem zaplanowano telekonferencję NASA poświęconą misji i wkładowi agencji.