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第一件到達月球的人造物體是前蘇聯的無人登陸器月球2號,它於1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器,它於1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外,月球10號於1966年3月31日成功入軌,成為月球第一顆人造衛星。
在冷戰期間,美國和前蘇聯一直希望在太空科技領先對方。這場太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時進入高潮。美國阿波羅11號的指令長尼爾·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金·塞爾南則是最後一個站立在月球上的人,他是1972年12月阿波羅17號任務的成員。參看: 阿波羅太空人列表
阿波羅11號的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不鏽鋼牌匾在月球表面,以紀念這次登陸及為有可能發現它的其他生物提供一些資料。牌匾上的文字為:
Here men from the Planet Earth first set foot upon the moon, July 1969, A.D.
We came in peace for all mankind
譯作:
公元1969年7月,從行星地球而來的人類在此首次踏足月球
我們為了全人類,和平而來
牌匾上繪有地球的兩面,並有三名太空人及當時美國總統尼克遜的簽署。
經常有人聲稱美國的登月計劃根本是虛構的,所謂登月照片是在好萊塢片場裡拍攝的,並指出在照片中不少的「破綻」。但尚未有研究過月球樣本的科學家懷疑過這些樣本的真偽。
6次的太陽神任務及3次無人月球號任務(月球16、20、24號)把月球上的岩石及土壤樣本帶回地球。
2004年2月,美國總統喬治·沃克·布希提出於2020年前派人重新登月。
歐洲太空總署的智能1號探測器於2003年9月27日升空,並於2004年11月15日進入繞月軌道。它勘察月球環境及製作月面X射線地圖。2006年9月3日格林尼治時間5時42分22秒,智能1號按預定計劃擊中月球表面。
中國亦積極開展探月計劃嫦娥工程,並尋求開採月球資源的可行性,尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。
日本已初步訂出未來探月的任務。見月球-A 及Selene 。日本宇宙航空研究開發機構甚至已著手計劃的有人的月球基地。2007年1月30日,日本宇宙開發委員會認可宇宙航空研究開發機構中止月球-A探月計劃但繼續開發穿透式著陸器的決定。
印度則會先發射無人繞月探測器Chandrayan。2006年5月9日,印度空間研究組織和美國宇航局簽署諒解備忘錄,合作進行月球探測。印度的無人駕駛月球探測器「月船1號」將搭載兩台來自美國宇航局的儀器設備,其中1台是小型合成孔徑雷達,用來探測月球兩極地區是否存在水源,另外1台是月球礦物繪圖儀,用於了解月球表面礦物的分佈。