Marianergraven är den djupaste kända undervattensgraven. Det är också den djupaste kända platsen på jorden. Den ligger söder och öster om Marianerna och har ett djup på upp till 10 971 meter. Den västra änden av diket ligger nära Guam.
Graven är cirka 2 550 kilometer lång men har en genomsnittlig bredd på endast 69 kilometer.
Den djupaste delen av diket kallas Challenger Deep. Den är uppkallad efter det brittiska undersökningsfartyget HMS Challenger från den brittiska kungliga flottan, vars expedition 1872-76 gjorde de första mätningarna av djupet.
Vid en sonarkartering av Challenger Deep från Kilo Moana 2009 hittades en plats med ett djup på 10 971 m (35 994 fot) (6,82 miles). Sonarsystemet har en noggrannhet på bättre än 0,2 % av vattendjupet. Vattentrycket är mer än tusen gånger så stort som vid ytan.
Challenger Deep har nåtts fyra gånger av undervattensfarkoster, nämligen den bemannade bathyscaphe Trieste den 23 januari 1960, de obemannade djuphavssonderna Kaiko (Japan) 1995 och Nereus (USA) 2009 samt James Cameron i Deepsea Challenger den 26 mars 2012. Cameron kunde filma en 3D-film av botten av diket.
HMS Challenger-expeditionen hittade radiolarier i de två muddringsprover som togs när Challenger Deep först upptäcktes.
Vid sin nedstigning 1960 noterade besättningen på Trieste att botten bestod av kiselalger och rapporterade att de observerade "någon typ av plattfisk som liknade en tunga, ungefär en fot lång och sex tum i diameter" som låg på havsbotten. Rapporten har sedan dess ifrågasatts och det har föreslagits att det kan ha varit en sjögurka. Videokameran ombord på Kaiko-sonden såg en sjögurka, en skalmask och en räka på botten. På botten av Challenger-djupet upptäckte Nereus-sonden en polychaetorm som var ungefär en tum lång.
En analys av de sedimentprover som Kaiko samlade in visade att det fanns ett stort antal enkla organismer på 10 900 meters höjd.
Den överväldigande majoriteten av de organismer som samlades in var enkla foraminiferer med mjuka skal (432 arter enligt National Geographic).
Åttiofem procent av exemplaren var organiska foramer med mjuka skal. Detta är ovanligt jämfört med sedimentprover från andra djuphavsmiljöer, där andelen foraminiferer med organiska väggar varierar mellan 5 och 20 procent. Eftersom små organismer med hårda, kalkhaltiga skal har svårt att växa på extrema djup på grund av den höga lösligheten av kalciumkarbonat i det trycksatta vattnet, teoretiserar forskarna att övervikten av organismer med mjuka skal i Challenger Deep kan vara ett resultat av överlevande från den biosfär som fanns när Challenger Deep var grundare än vad det är nu.
Graven är ett av resultaten av en stor gräns där två oceaniska tektoniska plattor har konvergerat (kolliderat).
Vid gränsen subduceras Stillahavsplattans västra kant under den lilla Marianoplattan. Eftersom Stillahavsplattan är den största av alla tektoniska plattor på jorden har materialet i dess västra kant haft upp till 170 miljoner år på sig att komprimeras och bli mycket tätt, därav den stora höjdskillnaden i förhållande till den högre liggande Marianoplattan, där Stillahavsplattans skorpa subduceras. Detta djupa område är den egentliga Marianergraven. Det är också dessa plattors rörelser som ligger bakom bildandet av Marianerna.