Formation et évolution du Système solaire
Les lunes des corps solides ont été créées par des collisions et par des captures. Les deux petites lunes de Mars, Déimos et Phobos, seraient des astéroïdes capturés. La Lune de la Terre aurait été formée à la suite d'une seule gigantesque collision oblique. L'objet impacteur, appelé Théia, devait avoir une masse et une taille comparables à celle de Mars, et l'impact aurait eu lieu quelques dizaines de millions d'années après la formation des planètes internes. La collision projeta en orbite une partie du manteau de Théia, qui s'agrégea pour former la Lune. Cet impact géant fut le dernier d'une série de fusions qui formèrent la Terre. Théia se serait formé sur l'un des points de Lagrange du couple Terre-Soleil (soit L4, soit L5), puis il aurait dérivé de sa position. Charon, la lune de Pluton, pourrait s'être aussi formée par l'intermédiaire d'une large collision ; les couples Pluton-Charon et Terre-Lune sont les seuls du Système solaire dans lesquels la masse du satellite est supérieure à 1 % de celle de la planète.
Exploration du système uranien
Miranda, la plus interne des cinq grandes lunes, se montra comme l'un des corps les plus étranges du système solaire. Les images détaillées de son survol par Voyager 2 ont montré d'immenses canyons de failles pouvant aller jusqu'à de profondeur, des couches en terrasses, et un mélange de surfaces nouvelles et anciennes. Une théorie veut que Miranda peut être une ré-agrégation de matériaux d'une époque ancienne où la lune a été brisée par un violent impact. Les cinq grandes lunes apparaissent comme des conglomérats de glace et de roche, comme les satellites de Saturne. Titania est marquée par de grands systèmes de failles et de canyons, indiquant un degré d'activité géologique, probablement tectonique, au cours de son histoire. Ariel a la surface la plus claire, et peut-être la plus jeune de toutes les lunes d'Uranus, et semble aussi avoir subi une activité géologique conduisant à beaucoup de vallées de failles, et à ce qui semble des grandes coulées de matériaux glacés. Il n'y a eu que peu d'activité géologique sur Umbriel et Oberon, à en juger par leurs surfaces vieilles et sombres.