엑소마스(ExoMars, Exobiology on Mars)는 유럽 우주국(ESA)과 러시아 연방 우주국(Roscosmos)이 공동으로 추진하는 화성 탐사 계획이다. 프로젝트 명칭은 '우주 생물학'을 의미하는 엑소바이올로지(Exobiology)와 화성(Mars)의 합성어에서 유래하였다.
이 계획의 주요 목표는 화성 대기 중 미량 기체의 분포를 분석하고, 화성 지표면 아래를 굴착하여 과거 또는 현재의 생명체 존재 가능성을 탐사하는 것이다. 엑소마스는 크게 1단계와 2단계로 나뉘어 진행되었다.
1단계에서는 2016년 3월 14일, 엑소마스 기체 추적 궤도선(ExoMars Trace Gas Orbiter, TGO)과 시험용 착륙선인 스키아파렐리 EDM(Schiaparelli EDM)이 러시아 바이코누르 우주기지에서 프로톤-M 로켓에 실려 발사되었다. TGO는 2016년 10월 19일 화성 궤도에 진입하여 화성 대기 중 메탄 등 미량 가스의 분포를 분석하는 임무를 수행 중이다. 스키아파렐리 EDM은 화성 표면 착륙을 시도하였으나 통신 두절로 인해 추락하였으며, 이후 착륙 과정 중 낙하산과 추진 시스템의 오작동이 원인으로 확인되었다.
2단계는 로잘린드 프랭클린(Rosalind Franklin)이라는 이름의 화성 탐사 로버를 화성 표면에 착륙시켜 지표면 아래 2m 깊이까지 시추 탐사하는 것을 목표로 한다. 당초 2020년 발사 예정이었으나 기술적 문제와 국제 정세 변화 등으로 인해 여러 차례 연기되었으며, 2028년 이후 발사를 목표로 재편되고 있다.
엑소마스 계획은 유럽 우주국이 주도하고 있으며, 궤도선과 로버는 프랑스의 탈레스 알레니아 스페이스(Thales Alenia Space)에서 제작하였다. 궤도선의 무게는 약 3,732kg, 착륙선은 약 600kg이다.