16 марта 1975 годе «Маринер-10» в третий раз приблизился к Меркурию. Он пролетел от поверхности планеты на расстоянии всего 320 километров. Получено еще 300 снимков Меркурия, причем на них различимы детали поперечником менее 50 километров и зарегистрировано его магнитное поле, которое в 40—50 раз меньше, чем на Земле. Это поле, как считают теперь ученые, присуще самому Меркурию, а не только вызывается взаимодействием солнечного ветра с планетой, как думали раньше. 

«Маринер-10», ставший спутником Солнца, будет и впредь каждые полгода приближаться к Меркурию. Но аппарат уже израсходовал все запасы топлива, и связь с ним прекратилась.