Многие эксперименты, которые в настоящее время выполняются Curiosity, были запланированы больше десяти лет назад. Однако, незадолго до старта в 2011 году, был объявлен конкурс новых идей экспериментов для уже разработанных приборов марсохода. Одним из 29 выбранных участников был Кен Фарли, который предложил отыскать на Марсе камни, очень похожие на земные метеоры, и сравнить их возраст. В конечном итоге он и победил. Для проведения эксперимента была выбрана область под названием Yellowknife Bay, находящаяся в кратере Гейла на расстоянии приблизительно 500 метров от точки посадки. Вообще, территория Yellowknife Bay идеально подходит для проведения многих экспериментов. Например, здесь находится большое количество мелкозернистой осадочной породы. Это позволяет ученым предполагать, что Curiosity движется по дну древнего марсианского озера.

В марте 2013 года марсоход уже провел один из уникальных экспериментов — пробурил в породе два отверстия на расстоянии приблизительно в три метра. Как только они были просверлены, роботизированная рука доставила полученный порошок к анализатору частиц Sample Analysis on Mars (SAM), который предназначен для проведения множества химических исследований, включая геохронологию — датирование возраста твердых пород.