Bulan
Dalam deskripsi alam semesta karya Aristoteles (384-322 SM), Bulan menandai batas antara unsur yang bisa berubah (bumi, air, udara, dan api) dengan bintang-bintang abadi aether, pemikiran filsafat berpengaruh yang mendominasi sains selama berabad-abad kemudian. Pada abad ke-2 SM, Seleucus dari Seleucia mengemukakan teori bahwa pasang surut terjadi karena daya tarik Bulan, dan ketinggian air pasang ditentukan oleh posisi relatif Bulan terhadap Matahari. Pada abad yang sama, Aristarchus menghitung ukuran dan jarak Bulan dari Bumi, dengan jarak sekitar dua puluh kali radius Bumi. Teori ini kemudian dikembangkan oleh Ptolemy (90–168 M): ia berpendapat bahwa jarak rata-rata Bulan dari Bumi adalah 59 kali radius Bumi dan diameter 0,292 dari diameter Bumi. Angka ini hampir mendekati jarak dan diameter yang sebenarnya, yakni sekitar 60 untuk jarak dan 0,273 untuk diameter. Archimedes (287–212 SM) merancang sebuah planetarium yang bisa menghitung laju pergerakan Bulan dan objek lainnya di Tata Surya.
Luna 1
Saat melintasi bagian luar sabuk radiasi Van Allen, sintilator wahana mengamati adanya sejumlah kecil partikel subatom berenergi tinggi. Pengukuran ini memberikan data baru mengenai sabuk radiasi Bumi dan luar angkasa. Wahana ini juga menemukan bahwa Bulan tidak memiliki medan magnet, juga untuk pertama kalinya melakukan pengamatan langsung mengenai keberadaan angin surya, aliran kuat plasma yang berasal dari Matahari menuju ruang antar planet. Konsentrasi plasma tersebut terukur mencapai 700 partikel per cm pada ketinggian 20-25 ribu km dan 300 hingga 400 partikel per cm pada ketinggian 100-150 ribu km. Wahana tersebut juga menjadi contoh pertama komunikasi radio yang dilakukan pada jarak setengah juta kilometer.