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2018年9月20日，2018年度的优酷秋季召开，节目组并宣布了张绍刚，李诞、姜思达、吉杰、娄滋博等将作为新特工加盟《火星情报局第四季》。
2018年9月28日，《火星情报局》发布了第四季的主题曲官方MV，宣布定档10月12日正式回归的消息，并正式公布了汪涵、薛之谦、张绍刚、李诞、钱枫、沈梦辰、刘维、杨迪、郭雪芙、朱桢、吉杰、金志文、田源、姜思达、娄滋博等的本季特工阵容。
2018年10月11日，节目官方发布了一版十分神奇的“方脸”剧照。剧照上，薛之谦、刘维、杨迪、田源、朱桢、吉杰、娄滋博等火星特工的脸齐齐变“方”。
第四季节目中特工们不仅是“发现”问题，还要用非常“火星”的方式来“解决”地球人的困扰，同时采用副局长提案，特工提出解决方法的方式。[3]
《火星情报局》作为一档科普喜剧类节目，前三季一直致力于以综艺手法检验全民新奇发现。这一季，他们用火星的视角来看待地球，把人类看成一个命运共同体，以看似“不正常的提案”关注地球的诸多社会困扰。
汪涵（中国内地男主持人、演员，代表作：天天向上、越策越开心、火星情报局等）主持人、局长
薛之谦（中国内地男歌手、影视演员、音乐制作人，代表作：认真的雪、演员、丑八怪、绅士、意外、你还要我怎样、刚刚好、几个你、方圆几里、渡、初学者等）副局长
郭雪芙（中国台湾歌手、演员、模特，代表作：就是要你爱上我、喜欢一个人、相爱穿梭千年2、火星情报局、骇战、我们结婚了世界篇等）副局长
张绍刚（中国内地男主持人，代表作：今日说法、非你莫属、无聊斋、吐槽大会等）高级特工
李诞（中国内地男作家、编剧、脱口秀演员，代表作：扯经、笑场、宇宙超度指南、吐槽大会等）高级特工——
钱枫（中国内地男主持人、演员，代表作：恰同学少年、旋风十一人、天天向上等）高级特工
沈梦辰（中国内地女主持人、演员、模特，代表作：妻子的谎言、我的奇妙男友、花样江湖、真正男子汉等）高级特工
刘维（中国内地男歌手、演员、主持人，代表作：林师傅在首尔、一路惊喜、天生要完美、因为你是范晓萱等）高级特工
杨迪（中国内地男演员、主持人，代表作：绝世高手、西游降魔篇、大话仙游、悟空传等）高级特工
田源（中国内地节目主持人、演员、歌手，代表作：天天向上、火星情报局、觅氏寻源、原来等）高级特工
朱桢（中国内地男主持人、演员，代表作：相约星期六、老娘舅、青春进行时、爱情公寓3等）高级特工
吉杰（中国内地男歌手、演员、主持人，代表作：爱神爱神在哪里、烧、花儿、想家、假期如梦、大人物、爱在春天等）高级特工
金志文（中国内地男歌手，代表作：难以启齿的柔弱、远走高飞、夏洛特烦恼、beautifullight、左眼皮跳跳、流着泪说分手等）高级特工
姜思达（中国内地男脱口秀演员、出品人，代表作：透明人、奇葩说、吐槽大会等）高级特工——
汪聪（中国内地女主持人、演员，代表作：优酷全娱乐、2017快乐男声、蜜食记等）高级特工
大左（中国内地男主持人、歌手、演员，代表作：咱们结婚吧、怪爱太天真、音乐风云榜等）高级特工——
大锁（中国内地男演员、主持人、编剧，代表作：将军、火车上的春晚、我得拦着你等）高级特工
李希侃（中国内地男歌手，代表作：AA欢乐营、U&I、ZIGZAG等）高级特工
娄滋博（中国内地男歌手、男子组合CNK成员，代表作：偶像练习生、飞、爱豆诗集等）高级特工
崔真真（中国内地女演员，代表作：大叔与少年、越活越来劲、大破天门阵、风花雪月传奇、我叫黄国盛、少帝康熙等）第一期
第一期：张绍刚来了薛之谦方了
内容简介：《火星情报局》第四季方萌来袭，众特工齐聚火星，大家都变方了？上一季的机器人梗到底怎么圆？副局长提案引发特工们热议，各路火星神器纷纷登场，脑洞太大一时难以接受！“小狐狸”李希侃竟然化身火星定制男友，现场耍酷卖萌还放电，和钱枫共抢郭雪芙。
第二期：辣眼！养心殿杨迪变“鸡妃”
内容简介：大部分地球人都饱受加班的困扰，你的工作现状是否也可以归纳到“九九六”或“五加二白加黑”的凄惨行列？火星特工们天马行空提方案，加班养心殿带你体验殿堂级的加班体验，神仙药水竟能搞定甲方爸爸？
第三期：分过手的可以看这期
内容简介：离别的苦涩影响了地球人生活的幸福感，你是否也曾经历过与最爱的人离别？火星特工们再次脑洞大开，制造出“好好告别沙漏”，回到过去那个最珍贵的场景。钱枫雪芙因此终成眷属，喜获汪涵现场证婚？更有“真相校服”为你揭露别人家的孩子的小心机，金志文穿上后竟疯狂diss薛之谦？
第四期：看完这期保你不抄作业
内容简介：本期会议主要讨论学习与通勤的问题。听说长得好看的人数学都不好，沈梦辰竟自曝两位数以上算数算不清？薛之谦、杨迪为提案奋力表演，竟同穿一条裤子？致命shake再现江湖，沈梦辰、刘维模仿众特工引欢呼；会议现场，金志文为何突然向所有观众道歉？
第五期：有过异地恋的来看这一期
内容简介：没有存在感怎么办？刘维C位热舞，杨迪发愤图强当艺人抢C位，小狐狸李希侃怕别人记不住，给自己取外号叫李吸管，钱枫带来自己的同款定制德云社孙越，专业捧哏，各种奇葩脑洞，解决办法异想天开。
优酷视频2018年10月12日每周五00:00全国首播
