本发明公开了一种火星车探测任务高效自主运行方法，弥补了深空探测领域在低上行码速率、高延迟测控链路下实施探测任务控制方法的空白。本发明的技术方案是：首先将火星车典型探测任务对应指令序列形成参数化指令模板；然后形成各探测任务对应的任务调度模型，存储于火星车数管计算机中。地面用户人员按照实际任务需求确定完成指令序列所需关键任务参数，并按照约定的任务数据接口形式将关键任务参数发送至火星车数据管理计算机。火星车数据管理计算机收到关键任务参数后，判断若满足前置条件则开始规划机构机动路径，选择对应调度模型调用相关参数化指令模板，并填入机构运动目标、任务时长以及相关载荷参数，自主生成完整的任务指令序列。