千里眼是一种被搭载在天问一号上的利器，能够识别距离最远1000万公里的火星。天问一号探测器在“奔火”的过程中，通过星敏感器来进行导航。星敏感器可以清楚地拍摄几光年之外的恒星，并通过比对星图测算位置。在飞近火星的过程中，中国航天人将利用千里眼来识别火星，通过成像和计算视半径大小，来准确实现在火星着陆和巡视的任务。
天问一号的探测环绕器组成包括中分辨率相机、高分辨率相机、环绕器次表层探测雷达、火星矿物光谱分析仪和火星磁强计。中分辨率相机可以绘制火星全球遥感影像图，进行火星地形地貌及其变化探测。高分辨率相机可以获取火星表面重点区域精细观测图像，进行地形地貌和地质构造研究。环绕器次表层探测雷达可以对行星表面和内部结构的岩性、电磁参数及主要组成成分进行探测。火星矿物光谱分析仪可以分析火星矿物组成与分布，研究火星整体化学成分与化学演化历史，分析火星资源及其分布。火星磁强计可以探测火星空间磁场环境，研究火星电离层及磁鞘与太阳风磁场相互作用机制。
