Die Marssonde wird lediglich von einem einzigen Computersystem gesteuert, dem von Jet Propulsion Laboratory entwickelten Bordcomputer Rad600 auf der Basis von Wind River VxWorks. Rad600 führt die von den Navigatoren errechneten Flugbahn-Korrekturen durch, überwacht Flug und Landung und steuert alle Instrumente an Bord der Sonde.
Da Wind Rivers VxWorks-Plattform die Standardisierung über Projekte und Überarbeitungsphasen hinweg ermöglicht, konnten Erfahrungen und Entwicklungen von Wind River und Jet Propulsion Laboratory aus insgesamt acht vorangegangenen gemeinsamen Mars- und Deep-Space-Missionen, darunter Mars Rover und Stardust, genutzt werden. Dadurch ließen sich Kosten und Zeitaufwand im Entwicklungsprozess erheblich verringern. Die Anwendungen wurden von den Mitarbeitern von Jet Propulsion Laboratory und weiteren Spezialisten des Phoenix-Teams entwickelt.
Bei Phoenix handelt es sich um die erste Mission des "Mars Scout Program" der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA, das mehrere relativ preisgünstige Missionen zum Mars umfassen soll. Die Sonde nutzt Struktur und Komponenten einer Vorgänger-Mission, die im Jahr 2001 noch während der Entwicklung eingestellt worden war.