Kuu
Jo ennen ajanlaskun alkua eläneet antiikin kreikkalaiset tähtitieteilijät kykenivät selittämään kuunpimennyksen syitä ja laskemaan Kuun etäisyyden Maasta. Kuun todellista olemusta rosoisena kivipallona ei ollut kuitenkaan tunnettu ennen kuin kaukoputki otettiin käyttöön 1600-luvun alussa. Kuun piirteet teki tunnetuksi Galileo Galilei. Hänen herättämänään syntyi uusi tiede selenografia, joka kartoittaa, nimeää ja tulkitsee Kuun pinnanmuotoja.
Galilein jälkeen muutkin tähtitieteilijät alkoivat tutkia Kuuta kaukoputkilla ja piirtää omia kuukarttojaan. Kaukoputkien alettua kehittyä nopeasti vuoden 1640 jälkeen kartoistakin voitiin tehdä yksityiskohtaisia. Hollantilaisen Michael van Langrenin kuukartta vuodelta 1645 antoi suuntaviivat kaikille myöhemmille kuukartoille. Saksalainen Johannes Hevelius julkaisi vuonna 1647 laajan ja yksityiskohtaisen "Selenografia"-kuukartastonsa. Italialainen Giovanni Riccioli antoi omassa kuukartassaan vuodelta 1651 monelle Kuun kohteelle nimen, joilla ne edelleen tunnetaan.
Kuu
Neuvostoliitto otti avaruuskilvassa aluksi johtoaseman. Ensimmäinen alus Kuun pinnalla oli miehittämätön Luna 2, joka iskeytyi Kuuhun 14. syyskuuta 1959. Ensimmäiset kuvat Kuun kääntöpuolelta lähetti Luna 3 samana vuonna. Ensimmäinen Kuuhun pehmeästi laskeutunut luotain oli Luna 9 vuonna 1966. Se onnistui myös lähettämään ensimmäiset Kuun pinnalta otetut kuvat. Ensimmäinen Kuun kiertänyt ja takaisin palannut luotain oli Zond 5 vuonna 1968. Kummankin suurvallan luotaimet etsiskelivät tutkimuksen ohella myös sopivaa laskeutumispaikkaa miehitetylle kuulennolle.
Yhdysvaltain presidentti John F. Kennedy julisti vuonna 1961 Yhdysvaltain sitoutuvan lähettämään ihmisen Kuuhun ja takaisin vuosikymmenen loppuun mennessä. Tätä seurasi sarja miehitettyjä Apollo-lentoja, joilla Kuun pintaa kartoitettiin valokuvaamalla sitä kiertoradalta. Ensimmäisen Kuun kiertäneen miehitetyn lennon teki Apollo 8 vuonna 1968. Ensimmäinen ihmisen laskeutuminen kuunpinnalle tapahtui 20. heinäkuuta 1969, jolloin Yhdysvaltain avaruusalus Apollo 11 laskeutui Kuuhun, mukanaan kaksi astronauttia, Neil Armstrong ja Buzz Aldrin. Kaiken kaikkiaan Kuussa kävi 12 astronauttia vuosina 1969–1972.