1977年（昭和52年）2月3日から同年9月15日までフジテレビ系で毎週木曜日19時 - 19時30分に全27話が放送されていた、東映動画（現・東映アニメーション）製作のロボットアニメ。

本作は手塚治虫のテレビアニメ第1作の『鉄腕アトム』の続編として企画された。

初期の企画『マイティ・マルス』では、第1作の最終回で死んだアトムに代わり、新たに製作されたロボットのアトム二世のマルスが活躍するというものだったが、アトムの要素と設定を取り入れつつも『鉄腕アトム』とは世界を異にする新しい作品として制作された。

アニメ第1作終了後、『鉄腕アトム』のリメイクがなかなか出来なかったのは、明治製菓がずっと『鉄腕アトム』の菓子の権利を保持しているスポンサー問題などの諸事情があったためと後に手塚治虫は説明している。

対象年齢層は、製作した東映の要望で『鉄腕アトム』よりずっと低い対象になり、主人公マルスの人間的成長物語を描いている。

手塚治虫は初期企画、シリーズ初期のシノプシス、マルスのデザイン案などを手がけているが、企画が決定した後は、『鉄腕アトム』に沿った部分やオリジナル要素がアニメスタッフによって中身を固められて、オリジナル色の強いものになっていった。

本作にはアトムを始めとする手塚作品の特色が色濃く出ている。

未来社会の描写はほぼアトムと同じであり、主人公マルスは少々のアレンジ（髪型が若干異なり耳殻がかなり大きく出っ張る、背中の赤い翼を出さないと飛べない、口調が乱暴で人間にも口答えするなど）が加えられているもののアトムと良く似た姿（シルエットはほぼ同一）である。

声優もマルスを清水マリ、川下博士を勝田久と、アトムで主要人物を演じた声優が担当している。

さらにはヒョウタンツギなどの手塚作品のキャラクターがスター・システムという形でこの作品に登場している。

2009年3月にエイベックスより全話収録のDVD-BOXが発売された。

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