Η Σελήνη είναι πολύ μικρή για να συγκρατήσει αέρα. Χωρίς ανέμους, η ηλιόλουστη πλευρά είναι πιο ζεστή από το βραστό νερό, ενώ η νυχτερινή πλευρά είναι πιο κρύα από οπουδήποτε στη Γη (μείον 180 βαθμούς Κελσίου).
Πολλά από όσα γνωρίζουμε για τη Σελήνη προέρχονται από ρομποτικά διαστημικά σκάφη που βρίσκονταν σε τροχιά και από σκάφη προσγείωσης κατά τη διάρκεια των δεκαετιών του 1960 και του 1970. Ορισμένοι επιστήμονες πίστευαν ότι ένα διαστημικό σκάφος που θα προσγειωνόταν στη Σελήνη θα βυθιζόταν στη σκονισμένη επιφάνειά της. Αυτό αποδείχθηκε λάθος από τα αμερικανικά και ρωσικά σκάφη προσγείωσης. Αυτά άνοιξαν τον δρόμο για την επίσκεψη ανθρώπων στη Σελήνη.
Δώδεκα άνδρες περπάτησαν στην ορατή πλευρά της Σελήνης μεταξύ του 1969 και του 1972. Άφησαν επιστημονικά πειράματα στην επιφάνεια. Επίσης, επέστρεψαν με σχεδόν 400 κιλά πετρώματα και χώμα. Στις μεταγενέστερες αποστολές, οι αστροναύτες περιηγήθηκαν στη Σελήνη με ένα όχημα εξερεύνησης που λειτουργούσε με μπαταρία.
Τα τελευταία χρόνια, πολλές χώρες αποφάσισαν να επιστρέψουν στη Σελήνη. Διαστημικά σκάφη σε τροχιά έχουν εξερευνήσει ολόκληρη την επιφάνεια με μεγάλη λεπτομέρεια. Μια σημαντική ανακάλυψη ήταν η παρουσία πάγου νερού στον πυθμένα κρατήρων κοντά στους σεληνιακούς πόλους. Προστατευμένος από τις ακτίνες του Ήλιου, ο πάγος ενδέχεται να βρίσκεται εκεί εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Αυτός θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί από μελλοντικούς εξερευνητές για την παραγωγή οξυγόνου και ως πόσιμο νερό.
Το πρώτο ευρωπαϊκό διαστημικό σκάφος που έφτασε στη Σελήνη ήταν το SMART-1, το οποίο βρισκόταν σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη από τον Νοέμβριο του 2004 έως τον Σεπτέμβριο του 2006. Το SMART-1 κατέγραψε λεπτομερείς εικόνες της επιφάνειας και μελέτησε τη σύνθεση των πετρωμάτων. Η αποστολή ολοκληρώθηκε με μια εσκεμμένη πρόσκρουση στην επιφάνεια της Σελήνης.
