Теорию каналов попытался опровергнуть и французский астроном Эжен Мишель Антониади, ученик Фламмариона, до того не сомневавшийся в том, что каналы существуют, и зарисовавший 46 из них. Этот опытный наблюдатель, давно изучивший поверхность Марса, в 1909 году получил возможность наблюдать красную планету в сильнейший телескоп Европы, установленный в обсерватории Медины (близ Парижа).

Антониади начал серию наблюдений 20 сентября 1909 года. «Изображение великолепное, — записал он. — Вид планеты представляет настоящее откровение, и на ней можно рассмотреть поразительное количество подробностей. Темные пятна, окрашенные в серо-синеватый цвет, имеют очень неправильные очертания и крайне разнообразные оттенки; никаких признаков геометрии. Одно из морей (Маге ТугЛепит), очень темное, обнаруживает «узловатое» строение и похоже на шкуру леопарда. Большой Сирт, сильно суживающийся к северу, имеет вид громадного "рога изобилия деталей". Его поверхность испещрена пятнами самой неправильной формы. <...> Из «каналов» один (Тритон), очень тонкий, состоит главным образом из трех «озер», расположенных на одной линии, другой (Непентес) искривленный, образующий вместе с предыдущим северную границу темного пространства, и еще три канала в виде размытых, очень слабых и узловатых теней».

Второй рисунок, через 1 час 30 минут. «Изображения стали хуже. Не видно больше этого великолепного изобилия подробностей. Темные пятна кажутся теперь более неясными, более правильными и менее узловатыми».

Если сравнить между собой оба рисунка, то оказывается, что на втором рисунке, сделанном при худших атмосферных условиях, имеется больше правильных каналов, чем на первом. По поводу них Антониади сообщил:
«Каналы в нижней части диска (кроме изгибающегося вправо продолжения Большого Сирта) были видны только в течение приблизительно 1/3 секунды, притом не одновременно».

Хотя сильнейший рефрактор Европы находился в распоряжении Антониади целых два месяца, атмосферные условия были очень неблагоприятны — только в течение девяти вечеров удалось наблюдать планету, большею частью при неспокойной атмосфере. Но и в те редкие моменты, когда ненадолго успокаивался вечно волнующийся «воздушный океан», диск Марса представлял картину неописуемой сложности, которую, по словам Антониади, не сумел бы изобразить ни один художник: «Почва планеты казалась покрытой множеством темных узлов и неправильных клеток вперемежку с чрезвычайно нежно-серыми пространствами с волнистыми неправильными прожилками. Во всей этой картине не было ничего геометрического, ничего, что производило бы впечатление искусственно сделанного; весь облик планеты имел совершенно естественный характер».
Тем не менее само существование каналов Антониади не отрицал, изобразив их на карте. На его рисунках можно насчитать до 50 каналов, но эти каналы заметно отличаются от каналов Лоуэлла. Одни имеют вид бесформенных широких полос, другие «разложились» в ряд неправильных «озер», некоторые оказались просто границей темных пятен и так далее. Лишь немногие из них кажутся тонкими темными линиями, но и эти каналы очень коротки и имеют кривую или волнистую форму.
«Если под каналами Марса понимают прямые линии, — писал Антониади, — то каналы, конечно, не существуют. Если же под каналами понимают неправильные, естественные, сложные полоски, то каналы существуют. Нет никакого сомнения, что мы ни разу не видели на Марсе ни одного настоящего искусственного "канала"...»