火星车上的所有仪器的正常工作倚赖于它们强大而倍受保护的“大脑”。火星车的中心部位（又叫做“暖电子盒”）装有关键性的用来控制火星车行动和仪器调动的电子设备。飞行器上的计算机的功率可以和最高级的手提电脑相媲美。它的储存器容量是探路者号停留号火星车的一千倍。

勇气号和机遇号火星车上的计算机用的都是32-bit Rad 6000的微型信息处理器。它是用在苹果机上PowerPC芯片的一种辐射性更强的变体，在一秒钟内能进行二千万次指令运算。飞行器上的计算机装有一个128兆的随机储存器，一个256兆的即时储存器(flash memory)和少量个不易失储存器，它们能保证在没有电的情况下使计算机正常运转。

就像我们的大脑被头盖骨所保护，我们的心脏被层层肌肉和肋骨架所保护一样，位于火星车中心部位的“器官”也被火星车电子组中的暖电子盒保护着。涂金的盒壁能帮助这些部件在夜间负九十六摄氏度（-140华氏度）的温度下下保持热度。一层叫做“气凝胶”的绝热材料也用于盒中。它是一种很特别的材料，即有效又轻便，含98％的空气，以此有“固体蒸汽”的称号。

为了平衡，火星车还具有人类内耳的作用。它的惯性测量单位随时估算火星车的倾斜度，以便使它保持准确和平衡的运动。

计算机主机还担负着火星车的固定健康状况保养工作。它的软件程序确保所有的系统工作正常，并能不断与地球的指挥台保持联系。