Alunissage
Le premier véhicule qui s'est posé sur la Lune est la sonde Luna 9 envoyée par l'Union soviétique en 1966. La première arrivée d'un homme sur la Lune est celle de la mission américaine Apollo 11 commandée par Neil Armstrong, accompagné de Buzz Aldrin. Armstrong posa le module lunaire "Eagle" sur la surface de la lune à 20 h 17 min 40 s UTC (21 h 17, heure française), le . Un total de douze hommes ont atterri sur la Lune lors des différentes missions du programme Apollo, et en incluant les missions automatiques dix-huit engins spatiaux s'y sont posés jusqu'en 1976. Neuf de ces missions ramenèrent sur Terre des échantillons de roche et de sol lunaire.
Alexeï Leonov
Le vol circumlunaire n'étant plus d'actualité, Leonov s'entraîne au pilotage du Soyouz 7K-LOK, un Soyouz modifié pour transporter le module LK, destiné à se poser sur la Lune. Le lanceur N1 (de la classe du Saturn V américain) doit propulser le train spatial vers la Lune. Leonov est pressenti pour être le premier cosmonaute à poser le pied sur le sol lunaire. Mais gravement handicapé par la mort de Korolev en 1966 et par l'insuffisance des moyens financiers, le développement de la fusée N-1 rencontre des problèmes majeurs ( en , entre 1969 et 1971), qui conduisent à son abandon le . C'est la fin des ambitions lunaires de l'URSS.