Tutkijat ja keksijät ovat keksineet erilaisia mahdollisia malleja ensimmäisille Marsin kaupungeille selkeistä kupolista keinotekoisiin metsiin. Vaikka ihmiskunta on vielä kaukana rakentamisvaiheesta, se ei ole estänyt ihmisiä yrittämästä suunnitella kaupunkia kuivalla planeetalla. Vaihteluista huolimatta monilla malleilla on samanlaiset ominaisuudet.
Geodeettiset kupolit
Yksi suosituimmista tulevaisuuden Marsin kaupungin ideoista on geodeettinen kupoli. Tyypillisesti geodeettiseen polyhedroniin perustuva tämän tyyppinen kupoli on yleensä jäykkä. Kuuden tutkijan ryhmä testasi tätä mallia asumalla muovikupolissa Havaijin syrjäisessä ja kuivassa osassa. Havaijin avaruuden tutkimusanalogiksi ja simulaatioksi (HI-SEAS) kutsuttu koe toteutettiin lähellä Mauna Loa -tulivuorta. Kupolissa oli erilliset makuutilat ja yhteiset tilat.
Suurin osa Marsin suunnitelluista malleista sisältää pinnat. Monet eivät kuitenkaan ole selkeitä, koska lasi ei tarjoa riittävää suojaa planeetan säteilyltä. Osa suunnitelmista sisältää kupolien valmistamisen valkoisista, läpinäkymättömistä materiaaleista tai peittämisen likalla ja kivillä suojaamiseksi.
Keinotekoiset metsät
Koska Mars muistuttaa pölyistä autiomaata, luonnonmetsät eivät ole vaihtoehto. Sen sijaan ensimmäiset kaupungit saattavat muistuttaa keinotekoisia metsiä. MIT: n ”Redwood Forest” -muotoilu voitti ensimmäisen sijan arkkitehtuurissa Marsin kaupungin suunnittelukilpailussa. Puun elinympäristöt asuisivat pinnalla olevien kupolien sisällä ja niiden alla olisi tunneleita. Metsä tarjoaa asukkaille yksityisiä tiloja pinnan alla olevissa tunneleissa, jotka suojaavat heitä kuumuudelta ja säteilyltä.
Muut mallit
Jotkut Marsin ensimmäisten kaupunkien ideat sisältävät maanalaisia malleja. Keksijät uskovat, että näitä elinympäristöjä on helpompi rakentaa ja ylläpitää planeetalla syvistä tunneleista monimutkaisiin luoliin. On myös mahdollista, että ensimmäiset kaupungit ovat yksinkertaisia tilakapseleita, joissa on liikkuvat seinät ja joita asukkaat voivat käyttää sisustuksen muokkaamiseen. Ensimmäiset asukkaat voivat käyttää avaruusaluksiaan uudelleen, kunnes he voivat luoda parempia ympäristöjä.
Marsin kolonistit kohtaavat useita haasteita, ja ensimmäisten kaupunkien suunnittelulla on valtava vaikutus niiden menestykseen tai epäonnistumiseen. Niiden elinympäristöt edellyttävät tasapainon löytämistä julkisten ja yksityisten tilojen välillä samalla kun suojellaan niitä ankaralta ympäristöltä. On mahdollista, että kaupungit kehittyvät ajan myötä samalla tavalla kuin maapallon rakennemuutokset, joten ensimmäiset eivät välttämättä muistuta sitä, miten tulevat siirtolaiset elävät.