Rãnh Mariana được phát hiện lần đầu tiên vào thế kỷ 19
Rãnh Mariana được phát hiện lần đầu tiên vào năm 1858 bởi một con tàu thuộc Hải quân Hoàng gia Anh mang tên “HMS Challenger”. Tuy nhiên, mãi đến tận năm 1951, tàu Challenger II mới thực hiện những khảo sát ban đầu về nơi sâu nhất trái đất này. Bằng kỹ thuật sóng âm tại thời điểm bấy giờ, người ta đã ước lượng được phần đáy của rãnh Mariana có độ sâu khoảng 10.900 mét và điểm tận cùng này cũng đã được đặt theo tên của con tàu khám phá ra nó- vực thẳm Challenger. Rãnh Mariana là rãnh tự nhiên sâu nhất thế giới. Nằm ở Thái Bình Dương, rãnh Mariana hình thành một vùng trũng hình lưỡi liềm lớn dưới đáy biển ở các vùng lân cận đảo Mariana, sau khi nó được đặt tên.
Điểm sâu nhất của Trái đất là Challenger Deep nằm trong rãnh Mariana. Vực thẳm Challenger Deep có độ sâu 10,99m dưới đại dương. Điểm sau thứ 3 trên thế giới là Sirena Deep cùng nằm ở rãnh Mariana. Rãnh Mariana được hình thành do sự va chạm 2 mảng kiến tạo (các mảng nổi lớn của lớp vỏ ngoài Trái Đất). Cuộc va chạm đã khiến Mảng Thái Bình Dương cũ và lớn hơn nằm dưới Mảng Mariana. Vụ va chạm đã hình thành nên một cái rãnh hình lưỡi liềm ở dưới đáy biển và một chuỗi các đảo gần đó (Đảo Mariana hoặc Marianas). Các hòn đảo được hình thành nhờ sự phun trào núi lửa gây ra bởi sự giải phóng nước dữ dội của Mảng Thái Bình Dương.