Набор участников эксперимента проводился по отдельности в России и в ЕКА, причем в Европе набор начался на год позже.
Набор добровольцев для участия в эксперименте был официально объявлен 26 июля 2006 года. Перед началом набора предметом оживленной дискуссии стал вопрос об участии в эксперименте женщин. К моменту начала набора этот вопрос так и не был окончательно предопределен, и решение о гендерном составе участников было решено принять по результатам отбора испытателей-добровольцев.
К участию в эксперименте в качестве испытателей-добровольцев были приглашены кандидаты, удовлетворяющие следующим требованиям:
Все желающие принять участие в эксперименте должны были выслать главному врачу проекта Ковачевич Ирине Васильевне анкету, в которой было необходимо указать:
Объявленный набор вызвал большой интерес, и уже за первые две недели в ИМБП поступило около 50 заявок от добровольцев из разных стран. К началу октября 2006 года на участие в эксперименте было подано уже около 110 заявок. К ноябрю число заявок увеличилось до 120. К декабрю 2006 года свои заявки прислали 150 человек. При этом заявки поступили от добровольцев из 22 стран, в том числе из России, Белоруссии, США, Великобритании, Австралии, Бельгии, Мексики, Аргентины, Италии, Испании, Эстонии, Украины. Среди желающих принять участие в эксперименты было 16 женщин и одна семейная пара и несколько журналистов.
Для отбора добровольцев была сформирована мандатная комиссия, председателем комиссии был назначен заместитель директора ИМБП доктор медицинских наук, врач-космонавт Моруков Борис Владимирович. В состав комиссии вошли врачи, психологи, юристы. По результатам анализа анкетных данных кандидатам в испытатели-добровольцы были сообщены условия медицинского и психологического отбора, который проводился врачебно-экспертной комиссией (ВЭК) Института медико-биологических проблем (ИМБП) в два этапа:
На первом - амбулаторном этапе - кандидаты обязаны были представить медицинские документы о состоянии здоровья, срок годности которых не должен был превышать одного месяца.
Кандидаты, по результатам анализа документов которых ВЭК вынесла положительное заключение, были приглашены на второй - стационарный этап отбора, который проводился в клинике ИМБП в Москве.
К концу декабря 2006 года были отобраны пять первых кандидатов в испытатели, пригодных для участия в эксперименте по состоянию здоровья. Все эти кандидаты – мужчины из разных стран. Всего планируется отобрать 20 человек, из которых затем шестеро войдут в «экипаж», и еще шесть человек составят контрольную группу.
К лету 2008 года были отобраны 10 представителей России, из которых будет формироваться российская часть экипажа для участия в наземном полете на Марс.
23 декабря 2008 года в Институте медико-биологических проблем РАН был обнародован список из шести добровольцев, участников (основных кандидатов и дублеров) подготовительного 105-суточного эксперимента:
В связи с тем, что в ноябре 2006 года Федеральное космическое агентство (Роскосмос) и Европейское космическое агентство договорились о долевом финансировании этого проекта, два места среди участников эксперимента «Марс-500» были зарезервированы за испытателями из ЕКА. 19 июня 2007 года ЕКА объявило о начале проведения отбора двенадцати испытателей, двум из которых предстоит войти в «экипаж». Необходимость отбора именно 12 испытателей объяснялась проведением сразу трех экспериментов - двух подготовительных (или контрольных) изоляций продолжительностью 105 суток и основного эксперимента продолжительностью 520 суток. Для каждого из экспериментов ЕКА потребуется четверо человек, двое из которых войдут в основной состав испытателей, а двое - в контрольную группу. Так как позднее было решено ограничиться лишь одним 105-суточным экспериментом, необходимо было отобрать всего 8 человек.
К 30 сентября 2007 года (дата окончания приема заявлений) агентство получило 5 680 заявок. К маю 2008 года был сформирован список из 32 полуфиналистов отбора, которые были вызваны для дополнительных обследований в Центр подготовки европейских астронавтов (European Astronaut Centre) в Кёльне. в списке были граждане Австрии, Бельгии, Германии, Дании, Италии, Португалии, Швейцарии, Швеции и Франции. По другим сообщениям, на обследование в Кёльн, проводившееся с участием специалистов Института медико-биологических, прибыли только 28 кандидатов.
В ноябре 2008 года на финальную стадию обследований в Москву были отправлены 8 финалистов: двое из Германии (одним из них был Оливер Книккель), трое из Франции (Арканмаель Гэйар, Седрик Мабилотт, Сириль Фурнье), по одному из Дании (Стеффен Йохансен), Швеции и Бельгии. Все они являлись мужчинами в возрасте от 28 до 39 лет. Обследование проводилось в Центральной клинической больнице Российской академии наук (ЦКБ РАН) и клиническом отделе Института медико-биологических проблем РАН.
К 8 декабря 2008 года были отобраны четыре кандидата (вначале речь шла о пяти) для участия в подготовительном эксперименте продолжительностью 105 суток. Их имена были названы на пресс-конференции в штаб-квартире ЕКА 11 декабря 2008 года.
Участниками (основными кандидатами и дублерами) 105-суточного эксперимента стали:
22 октября 2009 Европейское космическое агентство вновь занялось поиском добровольцев для модерирования полета на Марс, для эксперимента длительностью 520 суток. По условиям отбора, кандидаты должны быть не старше 50 и не младше 20 лет. Они должны хорошо владеть одним из двух рабочих языков экспедиции - русским или английским. После предварительного отбора кандидаты пройдут медицинское обследование, а также серию психологических тестов и собеседование. Наибольший интерес для ESA представляют люди, имеющие опыт работы в области электроники, биологии и медицины.
Перед проведением основного этапа эксперимента длительностью 520 суток был проведен новый отбор участников. 10 января 2010 года пресс-секретарь Института медико-биологических проблем Павел Моргунов сообщил, что российская часть международного экипажа уже подобрана. Одновременно с этим появилась информация о том, что в экипаже будет один кандидат из Китая, и что в январе несколько кандидатов должны прибыть в Россию для обследования. Отобранные российские семь кандидатов прошли заключительное обследование в конце января - начале февраля 2010 года, после чего были определены трое членов основного экипажа.
Кандидаты на участие в основной части эксперимента «Марс-500» приехали в Москву в конце января 2010 года и прошли недельную медицинскую комиссию в ИМБП, после чего из их числа были отобраны два европейских и один китайский участники эксперимента.
25 февраля 2010 года. Для подготовки основного этапа программы «Марс-500» Институтом медико-биологических проблем была отобрана команда из 11 добровольцев. Позже из них должны быть отобраны 6 членов экипажа, которые и станут участниками эксперимента.
В имитации полета на Красную планету могли принять участие:
1. Егоров Борис Афанасьевич, Россия.
2. Жирнов Андрей Александрович, Россия;
3. Камолов Сухроб Рустамович, Россия;
4. Синельников Михаил Олегович, Россия;
5. Ситёв Алексей Сергеевич, Россия;
6. Смолеевский Александр Егорович, Россия;
7. Сухов Александр Викторович, Россия;
8. Арканмаель Гэйар (Arc'hanmael Gaillard), Франция;
9. Жером Клевер (Jerome Clevers), Бельгия;
10.Диего Урбина (Diego Urbina), Италия;
11.Ван Юэ (Wang Yue), Китай.
Международная команда добровольцев начала прохождение подготовительного этапа в рамках проекта «Марс-500» в Институте медико-биологических проблем РАН. Подготовка началась с ознакомления команды с медико-техническим комплексом, где будут проходить 520-суточная изоляция и с научной программой эксперимента. Научная программа из 95 экспериментов была обсуждена и одобрена Ученым советом ИМБП. С 10 по 11 марта 2010 года все 11 кандидатов прошли тренировку на выживаемость. Их поделили на две группы по 5 и 6 человек. В первой командиром экипажа был ведущий инженер-испытатель из ЦПК им. Гагарина Борис Егоров, во второй — Михаил Синельников.
11 мая 2010 года Европейское космическое агентство назвало имена европейских участников 520-суточного эксперимента по моделированию полета на Марс. «Полный состав экипажа будет объявлен позже, но европейские участники были отобраны заранее, чтобы они смогли навестить свои семьи и друзей прежде, чем они начнут свою «космическую миссию», которая во многих отношениях даже сложнее, чем реальный полет на орбите», - говорилось в сообщении ЕКА. Для участия в эксперименте были выбраны итальянец Диего Урбина (Diego Urbina), имеющий большой опыт работы в космической отрасли, и француз Ромэн Шарль (Romain Charles), сотрудник компании-производителя композитных панелей.
18 мая 2010 года в Институте медико-биологических проблем в Москве прошла пресс-конференция с добровольцами - участниками проекта «Марс-500» и с руководителями проекта из ИМБП, ЕКА и Китая. Руководитель проекта Борис Владимирович Моруков, заместитель директора ИМБП по науке представил собравшимся семерых участников проекта, которые войдут в основной и дублирующий экипаж. Ими стали:Позднее из их числа были выбраны шестеро, вошедшие в основной экипаж:
1. Ситёв Алексей - командир экипажа, Россия;
2. Камолов Сухроб - врач экипажа Россия;
3. Шарль Роман (Charles Romain) - бортинженер, Франция;
4. Смолеевский Александр - исследователь, Россия;
5. Урбина Диего (Urbina Diego) - исследователь, Италия;
6. Ван Юэ (Wang Yue) - исследователь, Китай.