Mit einer Breite von bis zu 20 Kilometern schneidet der Canyon, beginnend im südlichen Hochland nahe der Grenze zwischen dem Marshochland auf der Südhalbkugel und den nördlichen Tiefebenen bis zu zwei Kilometer tief in die Marsoberfläche ein und mündet schließlich in den Krater Gusev, der Landestelle des NASA-Marsrovers Spirit. Das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebene Kamerasystem HRSC (High Resolution Stereo Camera) an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express nahm am Heiligabend des vergangenen Jahres einen etwa 138 Kilometer langen und 70 Kilometer breiten Bildausschnitt von Ma'adim Vallis auf. Mit einer Fläche von fast zehntausend Quadratkilometern entspricht das der Größe von Zypern.