Měsíc je příliš malý na to, aby v sobě udržel jakýkoli vzduch. Jelikož zde nefouká žádný vítr, je sluneční strana teplejší než vroucí voda, zatímco noční strana je chladnější než kdekoli na Zemi (minus 180 stupňů Celsia).
Velká část toho, co víme o Měsíci, pochází z dat získaných robotickými sondami na oběžné dráze a přistávacími moduly v 60. a 70. letech. Někteří vědci se domnívali, že kosmická loď, která přistane na Měsíci, se zapadne do jeho prašného povrchu. Americké a ruské přistávací moduly však dokázaly, že se mýlili. Tím připravily cestu pro přistání lidí na Měsíci.
V letech 1969 až 1972 se dvanáct mužů procházelo po viditelné straně Měsíce. Na povrchu zanechali vědecké experimenty. Navíc se vrátili s téměř 400 kg hornin a půdy. Během pozdějších misí se astronauti po Měsíci pohybovali v roveru poháněném bateriemi.
V posledních letech se mnoho zemí rozhodlo vrátit se na Měsíc. Kosmické sondy na oběžné dráze prozkoumali celý povrch velmi podrobně. Jedním z významných objevů byla přítomnost vodního ledu na dně kráterů v blízkosti měsíčních pólů. Led, který je chráněn před slunečním zářením, tam mohl být již miliony let. Budoucí průzkumníci by jej mohli využít k výrobě kyslíku a jako pitnou vodu.
První evropskou lunární sondou byla SMART-1, která obíhala kolem Měsíce od listopadu 2004 do září 2006. SMART-1 pořídila detailní snímky povrchu a zkoumala složení hornin. Mise skončila záměrným nárazem do povrchu Měsíce.
