[[Mars 6]] venne portato con successo nell'orbita terrestre da un vettore Proton SL-12/D-1-e e in seguito lanciato in rotta di trasferimento verso Marte. Raggiunse il pianeta il 12 marzo [[1974]], e il modulo di discesa si separò ed entrò nell'atmosfera alle 09:05:53 UT ad una velocità di 5,6 km/s. Il paracadute, che si aprì alle 09:08:32 UT dopo che il modulo rallentò a 600 m/s tramite l'aerofrenata. In questo periodo la sonda raccolse dati che vennero inviati per essere ritrasmessi immediatamente a Terra. Il contatto con il lander fu perso alle 09:11:05 UT, in prossimità della superficie, probabilmente quando si accesero i retrorazzi o quando colpì la superficie. Il modulo trasmise 224 secondi di dati prima della perdita delle trasmissioni, tra cui i primi dati inviati dall'atmosfera marziana. Sfortunatamente, a causa di un problema ad un chip, la maggior parte dei dati fu illeggibile. La zona di atterraggio è situata nella regione di [[Margaritifer Terra]], alle coordinate 23.90° S, 19.42° W.
