Незнайка
Незнайка — коротышка среднего роста с большой головой и маленьким носом. Он носит широкополую голубую шляпу (типа сомбреро), канареечные брюки, оранжевую рубашку и зелёный галстук. Любит яркие цвета.
Основными чертами Незнайки являются хвастливость, невежество, смелость и сообразительность. По словам самого Носова, у Незнайки есть жизненный прототип:
"«Это ребёнок, но не такой, которого можно назвать по имени и фамилии, а ребёнок вообще, с присущей его возрасту неугомонной жаждой деятельности, неистребимой жаждой знания и в то же время с неусидчивостью, неспособностью удержать своё внимание на одном предмете сколько-нибудь долгое время, — в общем, со всеми хорошими задатками, которые ребёнку предстоит в себе укрепить и развить, и с недостатками, от которых нужно избавиться»." 
Знаменитая шляпа Незнайки в тексте Носова никак не была описана, кроме упоминания, что она голубого цвета, поэтому первое время иллюстраторы рисовали её по-разному. Самые первые иллюстраторы сказки Кира и Виктор Григорьевы изобразили её как остроконечный колпак с небольшими полями. В выпущенном в 1957 году диафильме Леонид Владимирский изобразил её как тюбетейку с кисточкой. Традиционный вариант остроконечного сомбреро первым нарисовал Алексей Лаптев — этот вариант в дальнейшем подхватили и другие художники.
Незнайка на Луне
Взяв домой образец лунной породы, Знайка случайно открыл способ получения искусственной невесомости. Тогда он решил построить ракету и организовать большую (48 членов экипажа) экспедицию на Луну, чтобы проверить свою гипотезу о существовании лунных коротышек, укрывшихся под поверхностью Луны. В качестве подарка им были взяты семена земных растений. Из-за того, что Незнайка взял без разрешения прибор невесомости, Знайка исключает его из членов экспедиции, но Незнайка решает залезть в ракету и полететь тайком. Он подбил на это Пончика, которого тоже не включили в экипаж за его неадекватное поведение в состоянии невесомости и отлынивание от работы по налаживанию быта в состоянии невесомости, но уже в ракете тот передумал, и, пытаясь убежать, по ошибке запустил ракету и улетел на Луну с Незнайкой, оставив остальных членов экспедиции на Земле. Прибыв на Луну, Незнайка проваливается в мир лунных коротышек внутри Луны, а несколько дней спустя за ним последовал Пончик. Оба они испытали немало приключений в незнакомых для них реалиях капиталистического общества лунных коротышек, оказываясь попеременно в роли предпринимателей, пролетариев и безработных бродяг: простодушный Незнайка, оказавшись обманутым партнёрами по акционерному обществу, как бродяга был отправлен полицией на Остров Дураков, а эгоистичный Пончик сначала оказывается более успешен как предприниматель, однако это не спасает его от разорения богатыми конкурентами.