Când Phoenix a ajuns la 1.800 de kilometri de destinaţie, paraşuta de frânare s-a deschis automat, urmată apoi de aprinderea celor 12 rachete pentru încetinirea sondei de la peste 20.000 la 8 kilometri pe oră. Cu 14 minute înainte de impactul cu solul marţian, Phoenix şi-a pus în funcţiune echipamentele care îi vor permite să efectueze investigaţiile pe suprafaţa Planetei Roşii.

Intrarea în atmosfera marţiană s-a petrecut cu şapte minute înainte de aterizare, moment care a fost însoţit de o degajare uriaşă de căldură. Corpul sondei a fost protejat însă de scutul termic faţă de temperaturile care au depăşit 1.000 de grade Celsius.

Odată ajunsă pe Marte, sonda şi-a desfăşurat cele două antene solare parabolice, care îi vor permite să îşi alimenteze generatoarele până la instalarea iernii marţiene, peste trei luni.

Primul semnal radio, care a călătorit cu viteza luminii, confirmând că asolizarea a decurs fără probleme, a parcurs distanţa de peste 270 de milioane de kilometri care separă Marte de Terra în 15 minute.