19 октября 2016 года Европейское космическое агентство зафиксировало прибытие миссии ExoMars на орбиту Марса. В состав экспедиции входили орбитальный спутник Trace Gas Orbiter и десантируемый модуль Schiaparelli. Они летели вместе и на шаг позже разделились 16 октября: орбитер вошёл на околопланетную орбиту, а посадочный модуль начал descent, но во время спуска произошёл сбой, из-за которого Schiaparelli коснулся поверхности и не выжил.

Schiaparelli отделился от Trace Gas Orbiter, однако за минуту до запланированного прибытия перестал выходить контакт с Землёй. Позднее снимки NASA Mars Reconnaissance Orbiter идентифицировали место аварии и остатки парашюта. Официальные лица считают, что тормозная система не сработала должным образом, чтобы снизить скорость до безопасной высоты приземления; предпосылки указывают на сбой в данных.

Trace Gas Orbiter продолжает изучать Марс и в частности атмосферу в поисках метана и других газов, которые могли бы говорить о возможной биологической активности. Проект задуман как часть двухлетней программы ExoMars и должен служить связующим звеном для будущего марсианского ровера и для коммуникаций.

Эксперимент ExoMars 2016 назвали значимой частью ESA: она представляла собой пролог к программе, включавшей орбитер, десантируемый модуль и будущий марсианский ровера. Основные задачи включали испытание посадочной техники на Schiaparelli и обеспечение орбитального звена для связи и атмосферы перед выводом марсианского ровера в 2018 году.

В итоге ExoMars 2016 охарактеризовали как «96% успешной» из-за потери посадочного модуля. Это повлияло на планы по будущим миссиям и задержало проект ExoMars 2018, в котором ожидался марсианский ровера Rosalind Franklin. Также сообщалось о переоценке сроков запуска после разрыва ESA партнёрства с Россией; позднее называли сроки следующего запуска — не раньше 2028 года, с посадкой на Марс в 2030 году.