毅力号登陆火星的主要目标之一，就是在火星采集岩石样本。
但是首次采集任务进行时，毅力号虽然在火星岩石上成功钻孔，但是并没有成功将样本回收到样本管内，毅力号团队认为首次火星样本采集失败，很有可能是采集样本过于干燥或湿润，超出了样本采集的有效范围。
过于干燥的岩石样本，很难将岩石吸入样本管，而潮湿结块的岩石土壤样本，可能根本无法将其转移到样本管内。经过近一个月时间的排查，毅力号团队认为首次样本采集失败，是由于岩石目标非常易碎而且干燥，在采集过程中，岩石会快速碎裂，无法进入样本管内。
毅力号第二次样本采集，更换了目标岩石：
为了避免再次出现类似的问题，毅力号第二次样本采集更换了目标岩石，将目标锁定为火星岩石“罗切特”，并且对这块岩石进行了多角度的观察探测，经过详细评估后，才确定这块岩石为采集目标。
目前毅力号已经开始在这块岩石上进行钻孔，目标是采集岩石的岩芯样本。根据目前的钻孔进度，毅力号团队预计未来几天时间里，火星样本就有可能进入到毅力号携带的样本管内。
此次样本采集，毅力号希望可以采集到相对完整的圆柱形岩芯，采样岩芯的直径大约为1.3厘米，长度为6厘米。
目前毅力号的样本放置点还未确定，如果毅力号成功采集火星岩石样本，就需要背着这些岩石样本继续移动，直到确定样本的临时存放地点。
毅力号此次前往火星，携带了43个样本管，毅力号团队希望毅力号至少可以填满20个采样管，从而可以获得多个地区的岩石数据。这些岩石样本预计会在NASA和欧空局的联合火星任务中带回。
毅力号的钻孔工作，需要持续一星期：
火星相比地球环境更加复杂，而且由于操控人员都在地球，遥远的距离让毅力号无法实时反馈，钻孔工作基本依靠毅力号自主进行。
火星上的一天大约比地球多40分钟，毅力号由于能源问题无法连续工作，仅仅是给一块岩石钻孔，也需要至少一星期时间，之后才能开始进行岩石岩芯的采样工作。
此次毅力号锁定的岩石样本，将进行两次采集，首次采集为岩石岩芯样本，之后会利用样本管，收集岩石周围的碎屑以及土壤。
第一次样本采集失败，毅力号团队表示并不意外，因为是首次尝试，虽然在地球上从来没有出现过类似的问题，但依旧有解决的方式。
此次更换岩石样本采集目标，也意味着毅力号日后的采集工作会受到很多限制，易碎的岩石将无法进行岩芯采集，只能采集周围的碎屑。
如果第二次样本采集成功，毅力号将正式进入到样本采集环节，在未来的数月时间里，毅力号都将在火星开展样本采集任务。
