La Lune est trop petite pour pouvoir retenir l'air. Comme il n'y a aucun vent, le côté ensoleillé est plus chaud que de l'eau bouillante et son côté nocturne est plus froid que n'importe où sur la Terre (moins 180 degrés Celsius).
Beaucoup de ce que nous savons sur la Lune nous a été appris par ce que les orbiteurs et atterrisseurs robotisés ont découvert pendant les années 1960 et 1970. Certains scientifiques pensaient qu'une sonde atterrissant sur la Lune s’enfoncerait dans sa surface poussiéreuse. Les atterrisseurs américains et russes nous ont prouvé le contraire. Ils sont partis en éclaireurs ouvrir la voie aux humains pour qu'ils explorent la Lune.
Douze hommes ont marché sur la face visible de la Lune entre 1969 et 1972. Ils y ont laissé des instruments scientifiques. Ils sont revenus de leurs voyages avec près de 400 kg de roche et de terres. Pendant les missions suivantes, les astronautes ont conduit sur la Lune un véhicule alimenté par des batteries (la 'jeep lunaire').
Ces dernières années, de nombreux pays ont décidé de retourner sur la Lune. Des sondes spatiales en orbite ont exploré l'ensemble de la surface avec une grande précision. L'une des découvertes majeures a été la présence de glace d'eau au fond de cratères situés près des pôles lunaires. À l'abri des rayons du Soleil, cette glace pourrait s'y trouver depuis des millions d'années. Elle pourrait être utilisée par les futurs explorateurs pour produire de l'oxygène et pour s'hydrater.
Le premier vaisseau spatial lunaire européen fut SMART-1, qui a orbité autour de la Lune entre novembre 2004 et septembre 2006. SMART-1 a pris des images détaillées de la surface et a étudié la composition des roches. La mission s'est achevée par un impact volontaire sur la surface lunaire.