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.
Harrison Schmitt
En 1970, Harrison Schmitt est le premier scientifique à être affecté à une mission spatiale américaine et sera le seul à voler dans le cadre du programme Apollo. Pour la mission Apollo 17, il est copilote du module lunaire. L'objectif de la mission est d'explorer la vallée Taurus-Littrow (en bordure de la mer de la Sérénité). Ce site fait partie d'une région de hauts plateaux qui constituent un objectif scientifique majeur car cette formation géologique, fréquente sur la Lune, n'a pu être étudiée par les missions précédentes. La vallée semble par ailleurs avoir conservé des traces d'activité volcanique récente. L'étude sur place de ces formations, ainsi que les échantillons de roches et de sol ramenés sur Terre, doivent fournir des informations structurantes sur la géologie de la Lune.