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.
Lune
La Lune est survolée pour la première fois par la sonde spatiale en 1959. Durant plus d'une décennie, elle est notamment étudiée par les programmes "Luna" et "Apollo", respectivement soviétique et américain. Cette course à l'espace culmine en 1969 avec les premiers humains posant le pied sur la Lune lors de la mission "" emportant Neil Armstrong et Buzz Aldrin. Dix autres astronautes de la NASA foulent ensuite le sol lunaire jusqu'à "Apollo 17" en 1972. Ces missions permettent de ramener sur Terre des roches lunaires qui, avec les observations effectuées sur place, permettent de développer la connaissance géologique de la Lune, de sa structure interne et de l'histoire de sa formation. Délaissée à partir de 1974 par les puissances spatiales, l'astre connaît un nouvel intérêt dans les années 1990, deux missions de la NASA découvrant des indices de la présence de glace d'eau, notamment au pôle Sud. À compter de la fin des années 1990, la Lune est la destination principale des sondes spatiales des nouvelles nations spatiales, notamment la Chine, le Japon et l'Inde. De nouvelles missions habitées vers la Lune, voire une colonisation, sont envisagées dans les .