Để có thể "mượn lực" Sao Hỏa, tàu thăm dò tự hành Psyche đã bay lướt qua hành tinh đỏ với vận tốc lên tới 19.848 km/h. Đây là chuyến bay áp sát ở cự ly đặc biệt gần khi khoảng cách giữa con tàu và bề mặt Sao Hỏa chỉ vào khoảng 4.500km, tương đương khoảng cách từ bờ Đông sang bờ Tây nước Mỹ. Cú hích trọng lực giúp con tàu lao nhanh hơn về phía vành đai tiểu hành tinh nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, nơi được cho là có tiểu hành tinh kim loại quý đang trú ngụ.
Trong quá trình di chuyển qua Sao Hỏa, toàn bộ hệ thống thiết bị khoa học trên tàu Psyche đều được kích hoạt. Các camera của tàu đã chụp lại hàng nghìn bức ảnh tuyệt đẹp về hành tinh đỏ: từ hình ảnh hành tinh hình lưỡi liềm lúc tiếp cận đến hình ảnh khối cầu gần như tròn đầy khi nhìn qua kính chiếu hậu. Những góc nhìn đa dạng này còn giúp các kỹ sư mặt đất tinh chỉnh lại hệ thống định vị và đo đạc. Cùng lúc đó, 2 robot tự hành của NASA cùng đội tàu quỹ đạo của Mỹ và châu Âu đã tiến hành quan sát khí quyển Sao Hỏa để thu thập dữ liệu đối chứng.
Mục tiêu cốt lõi của chuyến bay đặc biệt này là tiểu hành tinh cùng tên Psyche. Khác với hàng triệu thiên thể cấu tạo từ đá hoặc băng trong vành đai, Psyche là một tiểu hành tinh hình củ khoai tây có chiều dài khoảng 278km và rộng 232km, rất giàu kim loại. Các nhà khoa học cho rằng thiên thể này có thể là phần lõi niken và sắt lộ ra của một hành tinh sơ khai từng bị lột bỏ lớp vỏ ngoài do các va chạm vũ trụ thảm khốc. Việc nghiên cứu cận cảnh tiểu hành tinh Psyche được kỳ vọng sẽ mở ra những manh mối quan trọng về thuở bình minh của hệ Mặt Trời cách đây 4,6 tỷ năm, cũng như về nguồn gốc hình thành sự sống trên Trái Đất.
Tàu vũ trụ Psyche được phóng lên không gian vào năm 2023. Con tàu có kích thước bằng một chiếc xe van và đã đi qua một nửa chặng đường trong hành trình kéo dài 6 năm để đến rìa ngoài của vành đai tiểu hành tinh, nơi cách Mặt Trời xa gấp 3 lần Trái Đất. Vận hành bằng động cơ đẩy điện Mặt Trời sử dụng khí xenon, tàu Psyche dự kiến sẽ tiếp cận mục tiêu vào năm 2029 và đi vào quỹ đạo quanh tiểu hành tinh này để tiến hành nghiên cứu chuyên sâu trong khoảng 2 năm.