视差
這是儒勒·凡爾納在從地球到月球這本書中所提到的方法： 直到此刻，許多人仍然不知道如何計算地球與月球相隔的距離。他們的環境教導他們這個距離是通過視差的觀察和測量得到的。如果視差這個字令他們感到迷惑，他們被告知這是從地球半徑的兩端連接到月球的兩條直線的對角。如果他們懷疑這種方法的完備性，他們立刻可以看到的不只是地球到月球平均距離的數值，234,347英里（94,330leagues），並且誤差小於70英里（大約30leagues）。
月球的起源
新形成的月球在今天距離十分之一的軌道上環繞著地球，由於潮汐摩擦將自轉的角動量傳遞給月球的軌道，使地月之間的距離逐漸增加。一路以來，月球的自轉被地球潮汐鎖定，所以月球始終以同一面朝向地球。同樣的，月球也會和當時較小的地球衛星碰撞並吸納這些衛星，並共享組成地球的化學元素，包括同位素的豐度。月球的地質一直以來越來越獨立於地球之外。雖然這一假說解釋了地球-月球系統的許多面，但仍有一些未能解決的問題，像是月球的揮發性物質未能如預期地在碰撞的能量中消耗殆盡。
天文單位
在西元2世紀，托勒密估計太陽的平均距離是地球半徑的1210倍。要確定這個值，托勒密測量了月球的視差，發現月球的的平視差是1° 26′，而這個值比實際的大了許多。然後他推導出月球的最大距離是地球半徑的64 1/6倍。由於他的視差圖和它的月球軌道理論中的錯誤互相抵消，因此這一數值大致上是接近正確值的。然後，他測量太陽和月球的視大小，並得出結論認為太陽表面的直徑和月球在最大距離時的月球直徑一樣，並且從月食的紀錄，他以月食時月球通過地球影錐的時間估計影錐的視直徑。從這些數據，地球到太陽的距離可以利用三角學算出是地球半徑的1210倍。這使太陽和月球距離的比率大約是19倍，符合阿里斯塔克斯匹配的圖形。雖然從理論上來說，托勒密的過程是可行的，但它對數據上微小的變化非常敏感，因此只要在測量上變更幾個百分點，就可以使太陽的距離變成無限大。
埃德温·泰勒·波洛克
1924年8月22日，火星抵达距地球约5573万公里位置。美国海军天文台此时没有对火星进行正式观测，但波洛克同宇航员阿萨夫·霍尔的儿子用霍尔原本使用的430毫米望远镜仪式性重现1877年发现火卫一和火卫二的经过，还经过观测计算两颗卫星的质量。
月面步行者一號
原定90天的任务时间实际上持续了322天。到10月4日，月球车1号一共在月球进行了多次巡游，总行程10540米。拍摄了2万多张照片，对500个地点进行了土壤物理测试，25个地点进行了土壤化学分析。总考察面积接近8万平方米。 月球1号各次巡游的里程如下：
雙行星
由於潮汐力，月球每年遠離地球1.5英寸（3.74公分）），目前系統的重心雖然位於地球內部，但終將移到地球之外。所以依照這樣的定義，地月系統在數十億年之後將成為雙行星。
地球
由於地月間的潮汐相互作用，月球会以每年大約38毫米的距離逐漸遠離地球，地球自轉的時間長度每年大約增加23微秒。數百萬年來，這些微小的變更累積成重大的變化。例如，在泥盆紀的時期（大約4.19亿年前），一年有400天，而一天只有21.8小時。
远地点
地球位于椭圆的两个焦点位置中的一个。以椭圆的两个焦点为横轴画一条直线，其与卫星轨道产生两个交点，其中距离地球最近的称为近地点，距离地球最远的称为远地点；通常在遠地點時，衛星運行的角速度最慢。
视差
從一個地點測量月球視差的方法是利用月食。完整的地球影子在月球上的視曲率半徑等於從月球到地球和太陽距離之間的差別。這個可以看見的半徑等於0.75度，從這兒（太陽的視半徑是0.25度）可以獲得地球的視半徑是1度。這將導出地月距離是60個地球半徑，或是384,000公里。阿里斯塔克斯是第一個使用這種方法的人，之後的依巴谷和托勒密也發現這種方法並用於他們的工作中。右圖顯示出在以地球為中心且沒有自轉的行星模型中，地心和靜地壓的行星系統周日月球視差。它還演示了很重要的一點，觀測者不需要運動也可以形成視差，反過來，一些所謂的視差定義，很可能純粹是由觀測者的運動造成的。
月面步行者二號
月面步行者二號（俄語：，"Moonwalker 2"）是苏联研制的第二个无人月球车，高1.35米，长1.7米，宽1.6米。主要任务同月球车1号相同，也是收集月球表面照片，全车拥有3个摄像头。除摄像头外，月球车2号还拥有激光测距、X射线探测仪、磁场探测仪等装置。它以八个相互独立的电动车轮驱动，车体能源来自于太阳能电池，车上携带的钋210放射性元素用来在夜晚为车体供热，保证仪器不因低温而损坏。月球车2号总共工作了4个月，拍摄了86张全景照片和80000张照片。
嫦娥二号
2011年4月1日，嫦娥二号到达设计寿命。为了积累深空探测经验，嫦娥二号于6月9日下午离开月球，前往距地球约150万公里远的日－地拉格朗日点，对太阳实施探测，同时进行测控技术等试验。8月25日嫦娥二号进入日地拉格朗日点的环绕轨道。该轨道为类似椭圆形轨道，卫星环绕轨道1周需6个月时间。成功到达点后，嫦娥二号刷新了中国航天测控距离的纪录，也成为了世界首个从月球直接前往日地拉格朗日点的航天器。
月球9号
月球9号轨道质量1538千克，高度为2.7米。它由登月舱、仪器舱、发动机系统等几个部分组成。 登月舱是登月任务的核心所在，它呈卵形，直径约58厘米，质量为99千克。包含有用于在月表着陆的减震装置。上半部分为电视照相机设备，相机重1.5千克，功耗2.5瓦，镜头可在上11度、下18度范围内调节，最大分辨可达1.5-2毫米；下半部则是电池、热控制器、通讯系统。为了保护密封舱内的无线电系统，密封舱中的气体压强达到1.2个大气压，温度则被控制在19至30摄氏度。登月舱还含有4片花瓣状的天线，当完全展开时，登月舱直径可达160厘米，高度可达112厘米。
绕月轨道
绕月轨道通常是各种载人或无人航天器围绕月球运动的轨道。轨道的远拱点成为远月点，近拱点称为近月点。低月球轨道（英语：Low Lunar Orbit, LLO）是指高度低于100公里（62英里）的轨道。这种轨道的绕月时间在2小时左右。但是由于它们受到引力摄动的影响，使它们变得很不稳定，并且对于不确定的冻结轨道只留下了少量的轨道倾角，这对于长期停留在低月球轨道中很有用处。
阿波罗12号
火箭起飞前，航空航天局针对登月舱潜在着陆点共规划四条路线。阿波罗12号着陆点在两个预定位置之间，休斯顿科研人员趁首次月球漫步以随后的休息时间把两条路线合并，康拉德与宾可以从着陆点前往。新路线基本呈圆形，宇航员在第一次舱外活动后约休息13小时，再度出发时第一站是距登月舱约91米的雪人头陨石坑。宾抵达后发现指令长脚印令月壤掩埋的喷出物露出月表，说明北面370公里处的哥白尼环形山喷出物落在此地，这正是科研人员检视俯拍照片后希望找到的东西。任务结束后，地质学家利用雪人头陨石坑样本初步确定哥白尼环形山是由约8.1亿年前的撞擊事件形成。 宇航员接下来前往台阶陨石坑和夏普－阿波罗陨石坑，经过光环陨石坑后抵达测量员三号探测器着陆的测量员陨石坑。为防探测器倾倒伤人，两人靠近测量员三号时很小心，从远离探测器的位置入坑，沿边缘走进后才发现落足点稳固，探测器稳定。宇航员取下测量员三号的电视摄像头、镜头记录的月岩等众多样本。两人为各自的哈苏相机装有自动定时器，而且带上月表前没有知会任务控制中心，打算与测量员三号来个自拍，但可以拍照时手工工具包装满样本，根本找不到相机。返回登月舱附近前，康拉德与宾还前往测量员陨石坑内的布洛克陨石坑。第二次月球漫步共持续3小时49分15秒，两人行进1300米。康拉德和宾在两次舱外活动时最远距登月舱410米，共收集33.45公斤样本。
古希臘天文學
阿里斯塔克斯撰写了《论日月的大小和距离》，这是他唯一一部传世著作。在书中，他计算了太阳和月亮的大小以及以地球半径为单位的它们和地球之间的距离。之后不久，埃拉托斯特尼计算了地球的大小，为阿里斯塔克斯的计算结果提供具体的数据。喜帕恰斯撰写了另外一部《论日月的大小和距离》，但已失传。阿里斯塔克斯和喜帕恰斯都低估了太阳和地球之间的距离。
地球
月球是地球的天然衛星，因古代在夜晚能提供一定的照明功能，也常被称作“月亮”，月球的直徑約為地球的四分之一，结构與類地行星相似。月球是太阳系中卫星－行星体积比最大的卫星。雖然冥王星和其卫星冥衛一之間的比值更大，但冥王星属于矮行星。
嫦娥二号
设计寿命6个月的嫦娥二号在工作26个月后，将继续飞向更远的深空，并于2013年1月5日23时46分，在北京航天飞行控制中心精确控制下，嫦娥二号卫星深空探测成功突破1000万公里，2013年3月已经突破2000万公里深空，并将继续往更远的深空飞行。截至2013年6月初，嫦娥二号卫星距离地球已超过3500万公里。预计星地距离将于2013年7月14日达到5000万公里，2014年7月有望达到1亿公里。技术人员通过分析认为，嫦娥二号飞行距地最远可达到约3亿公里。嫦娥二号成为目前中国首颗飞入行星际的探测器，在后续的星际飞行中，其飞行目标将主要聚焦在星载设备长寿命考核、自主飞行能力、行星际远距离测控验证等方面。截至2013年11月26日，嫦娥二号已经距离地球超过6000万公里。2014年2月14日，嫦娥二号距离地球超过7000万公里。截至2014年年中，嫦娥二号已突破1亿公里深空。根据2020年《解放军报》的报道，在2014年，嫦娥二号探测器的下行信号逐渐消失。
太陽系探測器列表
月球是地球唯一的天然衛星，早在運載火箭被發明之前，人類就利用許多方法進行觀測，例如巴比倫人在西元前500年就了解月食、月球公轉週期...等 。到了17世紀，伽利略使用经过自己改良的望遠鏡，觀測到月球具有凹凸不平的表面，19世紀人類發現月球幾乎沒有大氣層。近代研究的結果得到月球擁有非常稀薄、接近真空的大氣層，總質量低於10公噸。而且溫度變化約70~390K，所以非常不適人居，但由於是地球唯一的衛星，距離也僅38萬公里，所以截至2011年9月，共有113臺探測器曾經造訪過，執行了139項任務。冷戰刺激了蘇聯和美國的太空競賽，進而使月球探測的加速。蘇聯方面的探測器帶回0.38公斤的月岩。1969年人類首次登陸月球，陸續多次的登陸月球，許多人認為這是太空競賽的最高潮。從阿波羅11號到17號的任務，總共帶回382公斤、共2,196塊月球岩石和土壤的標本。
出差 (天文学)
由出差导致的月球黄经变化量约爲±1.274°（度），周期约为31.8天。经度的出差由下列表達式給出：formula_1 ， 其中formula_2是月球到太阳的平均角距离（它的"距角"，"elongation"），而formula_3是月球与其近地点的平均角距离（"平近点角"，"mean anomaly"）。
月球北极
以上月坑的尺寸大部分都在100公里以上，其中最大的是史瓦西环形山，其直径超过了211公里，而最小的是直径30.75公里的泰勒斯陨石坑，而距北极点最近的则是皮里环形山（位于它的北侧坑壁上）。
月球殖民
科學家對於月球表面的交通工具有著許多不同的構想，包括小型的漫遊車、大型的實驗室車輛與少數的飛行或跳躍式的機械。漫遊車不適合在太過陡峭的地形操作。直到目前為止，月球車（由波音所研發）與蘇聯的月球車（Lunokhod）是唯二在月球活動過的車輛。月球車可以搭載1至2名成員，並在一天之內可以活動92公里的範圍。而目前美國太空總署的移動月球實驗室構想是使用加壓的月球車輛，活動範圍為396公里。而蘇聯則在Lunokhod計畫使用不同的構想，而且可能使用在未來的月球或火星探測。這些漫遊車在未來長期的探測中可能都會成為艙型的車輛。
地球
关于月球的起源，大碰撞說是目前最受青睐的科学假说，但这一假设仍有一些无法解释的問題。该假说认为，45亿年前，一颗火星大小的天体忒伊亚与早期的地球撞击，残留的碎片形成了月球。這一假說解釋了月球相對於地球缺乏鐵和揮發性元素、以及其組成和地球的地殼幾乎相同等现象的原因。
马拉尔第山
马拉尔第山(Mons Maraldi)是月球上一座高1.3公里的山丘，月面坐标为北纬20.3°、东经35.3°，占地面积约直径15公里，其名称取自附近的"马拉尔第陨石坑。马拉尔第山坐落于爱湾西北侧，与西南方的马拉尔第陨石坑相距30公里，往西100公里是维特鲁威山及阿波罗17号登月点，往北约50公里是直径12公里的弗兰克陨石坑。「马拉尔第」一名取自18世纪意大利天文学家"乔瓦尼·多梅尼科·马拉尔第"(Giovanni Domenico Maraldi)和法国天文学家"雅克·菲利普·马拉尔第"(Jacques Philippe Maraldi)，1976年被国际天文联合会正式批准采纳。
希爾球
在地球的例子中，地球質量為5.97×10公斤，以1.496億公里的距離環繞著質量1.99×10公斤的太陽，希爾球的半徑大約是150萬公里（0.01天文單位）。月球繞地球的軌道平均距離為38萬4,000公里，相當於¼希爾半徑，很安穩的在地球引力的勢力範圍內，沒有被扯入獨立繞行太陽軌道的危險或顧慮。根據軌道的周期：地球所有穩定的衛星，它的軌道週期必須短於7個月。地球和月球的質量比是81倍，由此可知月球的希爾半徑是地月距離的16%，即是61,535公里，相當於月球半徑的35倍。
半正矢公式
因为地球是一个不完美的球体，故当其应用于地球时，无论哪一个公式只是做一个近似测算，“地球半径” formula_23 在极点地区是 formula_24 公里，在赤道地区为 formula_25 公里。另外，半径曲率在极点处（formula_26 公里）比在赤道处(formula_27 公里)大 1% ，所以半正矢公式或者球面余弦定理是不能保证 0.5% 以内的误差。更准确的方法，应该是使用考虑地球离心率的Vincenty的公式或其他有关地理距离的论文所给出方法。
重力回溯及內部結構實驗室
不像阿波罗计划只花了三天就從地球到達月球，GRAIL 將花費三到四個月時間經由日-地L1 拉格朗日點的低能量转移軌道前往月球以減少所需燃料、保護儀器和確保兩台探測船到達月球時能讓速度下降夠多以使環繞高度到達極低的 50 公里；以及兩台隔24小時到達的探測器距離能保持在 175 到 225公里。飛行計畫中如此嚴格的公差使得誤差修正的空間相當小，造成發射窗口時間只有一秒，且一天只有兩次。
嫦娥四号
鹊桥号是全球首次发射月球专用通信中继卫星，于2018年5月21日发射往地月拉格朗日L点。由于月球比地球小，地球和中继卫星之间的信号传播几乎无法遮挡。嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建说，希望这颗中继星寿命很长。这样，未来几年如果有别的国家探索月球背面，也可以得到中国中继星的通信服务。
月球10号
月球10号（俄文：Луна10），是由苏联发射的人类第一个环绕月球的飞行器，同时也是人类第一个环绕其他天体的飞行器。月球10号携带的圆柱形月球卫星重254千克，直径约75厘米，高1.5米。卫星装备包括磁力计、伽马射线频谱仪、离子收集器压电测量仪、红外探测器、低能x射线质子测量设备等装置。
太阳系
從地球到太陽的距離被定義為 ，也就是1單位。作為對比，太陽的半徑是。因此，太陽的體積只佔地球軌道半徑這個球體積的0.00001%（10 %），而地球的體積又大約只是太陽的百萬分一（10）。木星，太陽系最大的行星，與太陽的距離是，半徑是，而距離最遠的行星，海王星與太陽的距離是。
月球地質
月球的地質研究主要依據地球上望遠鏡觀測、探月航天器觀測、月岩樣本及地球物理數據等手段的組合。上世紀60年代末至70年代初，美國阿波羅計劃和前蘇聯的月球計劃的多艘登月航天器直接從月球幾處地點進行了採樣，共帶回約380千克（838磅）的月岩和月壤。長期以來，月球是唯一一顆人類直接採樣以了解其構造的外星天體。在地球上已識別出少量的月球隕石，但它們來自月球上哪座隕坑卻是未知。月球表面有相當大的部分還沒被勘察過，很多地質問題仍沒有答案。
星際信使
在觀察月球時，伽利略看到分隔開月球上從日到夜的界線（月球表面上的明暗界線） 當越過較暗的區域時表面顯得十分光滑，但橫渡明亮的區域時界線顯得十分不規則。由此他推斷較暗的是平坦的區域、 低窪地區和比較明亮的是粗糙的區域和山脈。他根據估計太陽光線從山頂照射到明暗界線的距離，月球的山脈至少四英里高，他的判斷相當準確。伽利略描繪月球表面的版畫提供一種新式的視覺影像，而且塑造了月面學，是研究月球上物理特徵的領域。
阿里斯塔克斯
阿里斯塔克斯认为太阳，月球和地球在每个月的首个或最后的四分之一时期内，构成了一个近似的直角三角形。他估计最大角约为87°。尽管他应用的几何理论没有错，但由于观测数据有偏差，他得出了日地距离是月地距离的20倍的结论。事实上，前者是后者的390倍。阿里斯塔克斯指出，月球和太阳有几乎相同的视角，因此他们的直径与他们到地球的距离是成正比的。尽管計算結果是錯誤的，他的方法卻符合逻辑。这指出了太阳明显大于地球，恰恰可以用来证明日心说模型。
月
像所有的軌道一樣，月球的軌道是橢圓而非圓形的，因此軌道的方向不是固定的。最顯著的便是兩拱點（近地點和遠地點）因為進動以8.9年的周期構成一個完整的圓。這使得月球每次回到同一拱點的時間會稍微長一點點，因為每次的回轉拱點都稍為前進了一點點。這個稍長的月稱為近點月，長度為27.554551天（27天13小時18分33.2秒），或者大約是27.5天。月球的視直徑也隨著這個週期改變，而且食的變化週期也與這種月的長度有所關聯（參見沙羅周期），因為包括見食地區、持續時間與食相（全食或環食）等等，都與月球的視直徑有關。滿月的視直徑隨者滿月週期變化，這是由近點月和朔望月兩者結合的變化週期。
天文單位
阿里斯塔克斯基於弦月和太陽分離的角度是87°，估計太陽到地球的距離是地月距離的18至20倍，但實際上是390倍。
地球半径
或称半短軸，是從地球中心至南極或北極的距离， 相當於6,356.7523公里(≈3,949.903英里；≈3,432.372海里)。
火星探测
火星是太阳系八大行星之一，按离太阳由近及远的次序排列为第四颗。在太阳系八大行星之中，火星也是除了金星以外，距离地球最近的行星。大约每隔26个月就会发生一次火星冲日，地球与火星的距离在冲日期间会达到极近值，通常只有不足1亿千米，而在火星发生大衝时，这个距离甚至不足6000万千米。火星冲日意味着这时可以使用较小花费将探测器送往火星，火星探测通常也会利用此天文現象來運作。
阿波罗14号
宇航员本以为着陆点地形平坦，对实际起伏地面颇感意外，这也对第二次月球漫步造成困难。谢泼德和米切尔拖着模块化设备运输车前往圆锥环形山边缘，但两人用于导航的环形山从月表观察与地图上差异很大，这些地图是根据绕月轨道拍摄的俯瞰镜头绘制。此外，两人一直高估走出的距离。电视摄像机留在登月舱附近，所以任务控制中心和航天舱通讯员海斯对此一无所知。谢泼德和米切尔担心月球漫步时间有限，监控表明两人呼吸沉重，心跳加速。他们登上山脊，原以为这就是环形山边缘，但却看到后面还有更多的类似地形。米切尔认为环形山边缘肯定就在附近，但两人都已筋疲力尽，海斯指示他们就地收集样本开始返回登月舱。事后分析两人拍摄的照片后，科学家认定他们最近时离环形山边缘不到20米。月球勘测轨道飞行器拍摄的照片也显示两人及模块化设备运输车一度到达环形山边缘不到30米处。谢泼德和米切尔遇到的困境说明有必要提供带导航系统的月表运输工具，已计划随阿波罗15号登上月球的阿波罗月球车就能满足要求。
月球內部構造
月球的平均密度是3.3464公克/立方公分，是太陽系的衛星之中第二高（僅次於埃歐）。但是，有幾項跡象意味著月球的核心很小，半徑大約只有350公里，甚或更小。月球的核心只佔了月球大小約20%，相較其他大多數的類地型天體幾乎都佔到50%。月球核心的成分仍然不明，但多數都相信其組成金屬鐵的合金與少量的硫和鎳。分析月球自轉相對於時間的變化，顯示核心至少有一部分是熔融的。
達爾文四號
根據原著描述，達爾文四號離地球約 6.5 光年，擁有兩顆衛星，並且以 2 AU 的距離（相當於地球到太陽距離的兩倍）繞行著一對由F 型恆星所組成的聯星系統。顧名思義，該行星是其所屬太陽系的第四顆行星，赤道直徑約 6563 公里，只有地球的一半大小，一天等於地球約 26.7 個小時。行星大氣層的含氧量遠比地球高許多，引力只有地球的 0.6 倍。
大圆距离
对于近似于球体的立体，比如地球。其形状接近一个表面平坦、赤道稍鼓（6378.137千米）、两极稍扁（6356.752千米）的扁球体。对其半径的估计有多种方法：国际大地测量学与地球物理学联合会定义地球的平均半径为： 将极半径和赤道半径代入后，求出其平均半径为。知道地球的平均半径后，将所求两点的经纬度代入公式，即可求出两点间的大圆距离。
天平動
經度天平動 是月球繞著地球公轉的軌道有少許的離心率造成的結果。當月球由近地點向遠地點移動時軌道速度逐漸減慢，由遠地點向近地點移動時速度逐漸加快，但月球的自轉速度始終不變，所以月球在軌道上的位置有時超前、有時落後自轉的速度。在月球赤道上每一度相當30公里，所以 經度天平動可以使我們在東西側多觀察到約235公里的月面。這雖然不是很大的地區，但是我們看見的正對地球的點將因而改變。緯度天平動是月球自轉軸的法線對月球繞地球的軌道平面有少許的傾斜造成的，其起源類似於地球公轉太陽時造成季節變化的現象。月球的自轉軸相對於「黃道」的傾斜角為1.54 º，黃白兩道的交角為5.14 º，因此緯度天平動的最大值為±6.7 º，相當於在南北極方向約200公里的距離。周日天平動影響較小，是地球自轉所造成，它使地面上的觀測者從地月中心連線的西側轉至東側，因而先多看見一些月球的東側，然後多看見一些月球的西側。地月的平均距離38萬公里，地球半徑6,378公里，地球的自轉將使觀測者最多能在赤道的東西側多看見約30公里的區域。不同於前面三種，這是月球真正的擺動。由於月球的三條主慣性軸長度不等，加上橢圓軌道造成的距離改變，在地球引力作用下，發生對平均位置的偏移。但是物理天平動比幾何天平動小得多，它的擺動從未曾大於0.04 º，所以一般都忽略不予考慮。此外，月球上的「月震」也會影響到月球上正對地球的點。
月球軌道
不同於太陽系其他的衛星，完整的月球軌道與地球的非常相似，其凹面也永遠朝向太陽，並且沒有凸起或環圈。这并不能說月球是繞著太陽轉而不是繞著地球，因為即使將太陽的引力消失，月球還是會以和現在相同的恆星月繞著地球。如果地月系統離太陽更遠或地球离月球更近，在該處的軌道速度就有可能低於1公里／秒，則在以太陽為中心的非轉動座標系統中，月球的運動就會出現逆行的現象。
雨海
2013年12月14日，嫦娥三号降落在直径6公里的”拉普拉斯 F“陨坑以南约40公里处的雨海北部，月面坐标为 北纬44.1260°、西经19.5014°。 7小时24分钟后着陆器部署了玉兔号月球车。嫦娥三号任务尝试首次对月表下 深处的结构和月壤进行直接测量，并调查月壳下数百米深处的月球内部构造。月球车探地雷达发现了至少九处不同岩层的证据，表明该地区具有惊人复杂的地质过程，其成分与阿波罗飞船和月球探测器登陆点不同。哈德利-亚平宁区
2011 MD
今日天文学杂志的Emily Baldwin博士说，“即使它真的进入地球大气也不会有撞击的危险（更何况不会进入大气），因为它会在大气层中燃烧成明亮的火球，散裂成为一些小陨石。"2011 MD在近地点的飞行速度为6.7千米/秒，大于该高度的地球逃逸速度（5.7千米/秒），因此不会撞向地球。它上一次近距离飞掠地球是1962年，但当时的距离为差不多3个地月距离。
阿波罗17号
12月12日，塞尔南与施密特在任务控制中心播放的《女武神的騎行》音乐声中起床，开始第二次月球之旅，两人首先修理月球车挡泥板。约翰·杨传达飞行控制人员夜间设计的修理方案：把四张硬纸地图粘成“挡泥延长板”，然后夹在挡泥板上。航天员按指示操作后，挡泥板一直正常运作到第三次舱外活动接近尾声。塞尔南与施密特接下来前往位于南部山脚的第二站：南森月坑，抵达时距“挑战者号”约7.6公里，创下航天员在地球以外行星体与加压航天器的安全距离新纪录并保持至今，也是史上所有舱外活动距加压航天器最远的一刻。航天员此时已至“返航极限”，即一旦月球车损坏两人能步行返回登月舱的最远距离。塞尔南与施密特随后驾车向东北返程。施密特在第三站工作时摔倒，场面尴尬。帕克笑称休斯顿芭蕾舞团致电航空航天局总机邀请施密特加入，第三站所在地2019年更名芭蕾月坑。航天员在第四站矮子月坑发现橙色泥土，后来证实是超35亿年前形成的细微火山玻璃珠。任务控制中心科研人员得知发现橙色泥土后大喜过望，觉得航天员很可能发现火山口。但样品带回地球分析后科研人员确认矮子月坑不是火山口，而是撞击坑。分析还发现橙色泥土包含熔岩残留，熔岩在约35亿年前的月球早期向天空喷射，远早于矮子月坑形成。橙色的火山玻璃凝固后由熔岩沉积物掩埋，直到不到两千万年前由形成矮子月坑的撞擊事件撞出。
地球
1961年4月12日，尤里·阿列克谢耶维奇·加加林成为了第一个抵达地球轨道的人类。截至2010年7月30日，共有487人曾去过太空並進入軌道繞行地球，其中有12人还參與了阿波罗计划並在月球行走。正常情況下，国际空间站是太空中唯一還有人類的地方。太空站的成員由6人組成，成員一般每六個月替換一次。阿波罗13号於1970年執行任務期間離地球400,171公里，为人類目前到達过的最遠距離。
月球13号
月球13号是苏联发射的月球探测器，也是第3个在月球上实现软着陆的探测器。1966年12月21日，月球13号发射升空后先停留在223×171千米、倾角51.8度的低地球轨道，然后开始奔赴地月转移轨道，24日降落在月球風暴洋18.25N、 60.03W处。距离月球9号着陆点约400千米。 与月球9号相比，月球13号最大的不同在于着陆舱上多了两条折叠臂，里面分别装着一个辐射密度测量仪和一个机械式穿测器。穿测器是一个测量月壤机械强度的装置，里面装有火药，启动后会将一根钛合金杆推入月壤。通过测量穿透速度和深度就可以分析月壤物理性质。测量结果表明着陆点附近月壤密度约为0.8克每立方厘米，这一结果与苏联月球计划中取回的样本分析结果及阿波罗计划近似。辐射密度测量仪利用铯-137辐射，记录散射后的结果也得到了同样的测量结果。月球13号还携带了与月球9号相同的照相系统。
太阳系模型
如果地球被缩放成典型的教室地球儀（直径41cm），那么月球就是一个距离地球仪12米的直径为10cm的棒球，太阳则是5千米开外的14层楼的房屋（比艾波卡特的略小一点）。虽然从未按照这种比例（约1:31,000,000）建造过太阳系模型，但是我们可以假设这种模型的中心在美国华盛顿特区、英国伦敦或澳大利亚的悉尼，每个行星的大小及所对应的位置将如下所示： 如果比例尺为1:310,000,000，那么所有星体都会缩放到上表的1/10，地球和金星将会变成乒乓球大小，月球和更小的星体就像弹珠一般，而气态行星就像气球和大型游戏球。大多数教室的地板上也都可以画得下太阳，太阳离南门二的距离也将缩小到1/3个地月距离。
月面步行者
直到2010年，月球車1號的位置仍有幾公里的不確定，因為從1970年以後，月球雷射測距實驗都未能檢測到它反射回來的訊號。在2010年3月17日， Albert Abdrakhimov 在月球勘測軌道飛行器的M114185541RC影像中 發現了漫遊車和登陸者兩者。 月球車2號繼續由月球雷射測距實驗檢測它的位置，使它的位置精確度維持在1公尺的範圍內。月球車2號和月球21號的所有權在1993年12月於紐約蘇富比的拍賣會上由拉沃奇協會以售出 (雖然目錄上錯誤的列出68A的拍賣品是月球17號和月球車1號)。買主是電腦遊戲企業家也是太空人的兒子理查蓋略特，也知道他在遊戲中的角色Lord British。他在2001年的採訪中說： "我從俄國人購買了月球21號。我現在是世界上唯一私人擁有在其它天體上物件的人。雖然國際法說沒有政府可以宣稱擁有地球以外的地產，但是我不是政府。概括的說，我聲稱月球的名字是Lord British!"。在2007年，蓋略特說他是月球車2號的所有人。
月面步行者
月球車2號運作了大約4個月，走過了37公里 (23英里)的表面地形，包括丘陵旱地和溝紋，並且是目前留置在月球上且在月面上旅行得最遠的外星漫遊車。在這段時間，它送回了86幅全景的影像和超過80,000電視畫面。許多表面的機械測試、雷射測距的測量、和完成其它的實驗。
岩屑盤
環帶的軌道距離只是一個估計的距離或範圍，可能是從影像上直接測量得到的，也可能是依據溫度推導出來的。地球到太陽的平均距離是1AU。
月面步行者
漫遊車高135公分 (4尺5寸)，質量840公斤 (1,850磅)。它大約170公分 (5尺7寸) 長和160公分 (4尺11寸) 寬，有8個有著獨立懸架、馬達和煞車的輪子。漫遊車有兩種速度：～1公里/小時和～2公里/小時 (0.6mph和1.2 mph)。月球車2號是第二輛並且是前蘇聯的月球車計畫中兩艘成功降落在月球上的無人月球漫遊車中較先進的一輛。
月球殖民
要在天然的天體上建立殖民地需要豐富的原料來提供建築與其他的用途所需，包括隔絕輻射線。從月球運送物質所需的能量要比從地球運送所需的能量還要少。這也讓月球成為太空船能量及燃料補給的合適地區。一些人認為可以使用質量投射器將物質從月球傳送出去，並不需要使用火箭。此外，月球也有一些重力，這可能可以維持胎兒的成長與人類的長時間健康。不過月球的重力是否足夠達到這樣的目的仍未確定。 月球也是太陽系中最接近地球的大型天體。月球並不會像一些越地小行星（Earth-crosser asteroids）那樣接近地球，而是大約維持在384,400公里左右的距離。這樣的距離有一些優點： 一個月球前哨基地住要必須符合3項標準：
亚里士多德
亞里斯多德認為在月球和地球之間，存在不同的區域，每一個區域主要由一種原素（element）組成。最接近月球的是火原素的區域，其中有閃電、流星、彗星等物體。下面是氣原素的區域（即大氣層），接著是水原素的區域（即海洋湖泊），最後是土原素的區域（即土地）。月球下面的所有物體都是以這四種元素以不同的比例組成的，而其中的主要原素決定了它們表現的各種特性。例如石頭的主要成份是土，而土有自然向宇宙中心移動的本性，因此當我們放手的時候，原本拿在手中的石頭便會立刻在空氣中下墜。與土相反，火的本性是遠離宇宙的中心移動，因此火永遠是向上走的。氣和水的本性則介乎兩者之間，氣與火相近而水則較接近土，這解釋了為什麼月球和地球之間有不同的區域。月球下面的物體，不論是生物還是非生物，都不斷變化，組成萬物的四種元素也不斷互相轉化和轉換位置，在每一個元素區域都不斷有別的元素產生，它們出現後便立刻按著它們的本性向上或向下移動。
中国卫星海上测控部
2007年11月，远望2号、3号船共同执行“嫦娥一号”任务，牵引着嫦娥一号成功奔月，跟踪测控距离自7万公里延伸至40万公里，这标志着中国航天远洋测量船成功实现了从航天器地球轨道延伸到月球轨道测控。
阿波罗17号
阿波罗15至17号均携带月球车，除三次月表行走时运送航天员外还用于运输工具、通讯设备、月岩样品。阿波罗17号月球车还运输移动重力仪实验、月表电属性实验等科学仪器，共行驶4小时26分，距离35.7公里，塞尔南与施密特距登月舱最远时约7.6公里。
月球山脉列表
需要注意的是下面列出的高度来源并一致。在20世纪60年代，美国陆军测绘服务局使用的“相对高度”值为距月球中心1737.988公里；20世纪70年代，美国国防制图局使用的是1730公里；20世纪90年代发表的克莱门汀号地形数据使用的是1737.4公里。
外层空间
另一個常見的誤解是軌道上的人在地球的引力之外，因為他們是「漂浮著」。他們會漂浮是因為他們是自由落體：他們伴隨著太空船一起加速落向地球，但同時他們也以夠快的速度離去直線的路徑，讓他們在地球的表面上保持恆定的距離。地球的引力遠遠超過范艾倫帶，並且使月球保持在距離地球平均384,403公里（238,857英里）的軌道上。
玉兔号月球车
玉兔号月球车呈长方形盒状，长1.5米，宽1米，高1.1米，重136公斤，有6个轮子，两片可以折叠的太阳能电池板，一个地月对话通讯天线，四个位于顶部的导航相机及全景相机，前方还装有避障相机以及一个机械臂。以太阳能电池供电，可耐受月面300摄氏度的温差。
月球1号
月球1号（俄语：），亦稱夢（）、E-1 4號和第一宇宙船，是苏联、也是人类发射成功的第一个星际探测器。它是一系列以“月球号”命名的探测器中的第一个成员。它是第一个接近月球的航天器，也是第一个围绕太阳公转的航天器。但是，月球1号原本卻是一個月球撞擊器，即其任務為撞向月球，但最終在6000多公里的上空掠過月球，並成為第一個脫離地球引力的航天器。
长城
長城可以說是地球上重要的人造建物代表。1904年，亨利諾曼的"People and Politics of the Far East states"中寫道：“除了其历史外，其因为是唯一能从月球上看到的人类手工作品而享有盛誉。”（）更多的人引用理查德·哈里伯頓於1938年出版的"Second Book of Marvels-The Orient"的內容，其中寫到：“天文学家说，长城是我们星球上唯一一个从月球上肉眼可见的人造物体。”（）此外，1937年時，著名荷蘭裔美籍歷史通俗讀物作家房龙在出版的《地球的故事》中猜測：「中国的长城是月球上的太空人唯一能看得见的建筑物」。关于能否从近地太空或月球上用肉眼望见长城一直存在争议。但據一般研究與邏輯，长城寬度4～5米，遠小於四線道或以上之公路，如高速公路等，且其本身并非发光体与反光体，在數百公里以上不借助仪器用肉眼观察是不可能的。另外，神舟五号的宇航员杨利伟也称其在2003年的太空之旅中没有看到长城。
月
月球的軌道平面與黃道平面的傾斜大約是5度，這兩個平面相交的線在天球上定出了兩個點：升交點與降交點。月球的軌道平面因為進動以18.6年的週期繞行一周，因此交點也以相同的周期在黃道上退行，所以月球回到相同的交點所需的時間也比恆星月短。這種月稱為交點月，長度為27.212 220天（27天5小時5分35.8秒），或者大約是27.2天。交點月在食的預測上非常重要，因為只有當太陽、月球和地球在同一條直線上時，才能發生食。由地球上看，太陽在黃道上運行，月球在與黃道傾斜的軌道平面上運行，只有當月球經過黃道時三者才能在一條線上，也只有這時才能發生日食或月食。古代的神話認為有一隻龍居住在交點的附近，有規律的吞食月球或太陽才會造成食的現象，所以交點月也稱為龍之月（Draconic month）。
火星天文學
在角距離最大時，很容易分辨出地球和月球是一對雙星，但是大約一星期之後它們會合併成一個光點 (以裸眼觀看)，而大約再過一個星期，月球又會在相對的另一側分離到最大的角距離。月球和地球分離的最大角度也和地球和火星的距離相關：在地球最接近火星時 (接近內合) 大約有17'，而當距離最遠時 (接近外合) 就只有3.5'。做為比較，從地球看月球的視直徑是31'。
利普斯基环形山
该陨坑西北紧邻科里奥利环形山、西北偏西分别是瓦利尔环形山和蒂塞利乌斯环形山；斯坦因陨石坑位于它的北面；东北坐落着克拉索夫斯基环形山；在它的东南和南面分别横亘着伊卡洛斯环形山和代达罗斯环形山。陨坑中心月面坐标为，直径91.2公里，深度2.8公里。利普斯基环形山是月球上最接近地球天顶点的对跖点，为距地球最远的已命名月球陨石坑。
航天
到今天为止，载人航天飞行目标在地球轨道之外的任务只限于月球，尽管月球本身也是地球的卫星。第一次去月球的载人任务阿波罗8号中，三位宇航员曾进入月球轨道。阿波罗10号第二次环绕了月球，在月球轨道进行了登月航天器的测试。
月球土壤
月尘的有害特性尚不完全清楚，根据对地球上尘埃的研究，预计暴露在月尘中将会面临更大的急性和慢性健康风险。这是因为月尘比地球尘埃具有更高的化学反应性和更大的尖齿边缘区，如果化学反应性颗粒沉积在肺部，可能会导致呼吸系统疾病，而长期接触这些尘埃可能会导致类似矽肺的更严重呼吸系统疾病。探月期间，宇航员的宇航服将被月尘污染，脱下防护服后，尘埃会释放到空气中。用于降低接触的方法包括提高气闸内空气再循环率、采用“双层航天服”，使用防尘罩，应用高等级磁性分离，以及通过太阳光通量烧结和熔化月壤。 阿波罗宇航员从六处着陆点共带回了约360公斤（790磅）的月岩，尽管该材料被隔离在真空包装瓶中，但现在已无法用于详细的化学或物理分析—砂质颗粒已磨损了真空瓶的刃口密封铟片，空气慢慢渗漏了进去。从月球带回的每一个样本都受到了地球空气和潮湿污染， 尘埃已经染上了一层锈迹，并由于与地球上的水和氧分子结合，其化学反应性早已消失，这些尘土的化学和静电性质已与未来宇航员在月球上遇到的情况不再相符。
空间探测器
月球与人类关系密切，也是离地球距离最近的天体，因此它是人类进行空间探测的首选目标。世界上已有多个国家向月球发射了探测器并进行了月球实地考察。最早登上月球并带回土壤样本的是苏联的月球16号，它于1970年9月12日降落在月球表面，并于24日离月返回地球。中国于2003年3月1日开始进行探月工程，2007年10月24日发射了嫦娥一号月球探测器，于2010年10月1日又发射了嫦娥二号探测器，2013年嫦娥三号实施月球表面的软着陆，2019年嫦娥四号实施月球背面软着陆。
安东尼亚第环形山
根据日本辉夜姬号卫星上所安装激光高度计测得的数据显示，安东尼亚第环形山坑底位于月表水平面（从月球中心点至月球平均距离，即1737.4公里）下9120米，为月球上最深之处。从这一点看，该陨坑形成时所抛射出的喷发物极有可能为月壳下层基岩或上层地幔。因此，对该陨坑岩石的采样和研究极具重要意义。
月球地質
月壳平均厚度是50±15公里，一般认为月球背面月壳比正面的月壳平均厚15公里。地震仪测得阿波罗12号、阿波罗14号降落地点的地壳。但是当时对这些数据的分析表明该地月壳厚度约60公里。近来的重新分析认为当地月壳应该更薄，厚度在30-45公里。
地球的其他衛星
Waltemath 描述這顆建議中的衛星與地球的距離是，直徑，軌道週期119天，會合週期177天。他也說它不能反射足夠多的陽光，因此除非在特定的時間察看，望遠鏡是看不見這顆衛星的。他也提出幾個可以看見的時間預測。"有時，它會在陽光照耀下出現在夜間，但為時只有一小時左右。" 然而，Waltemath的月球因為在科學界缺乏確鑿的觀測證據下而失敗。在觀測上的失敗，尤其是1898年2月的預測更有問題，使他名譽掃地。Waltemath在1898年8月的"科學"議題上還提出更多衛星的動議：第三顆衛星更靠近第一顆衛星，直徑，他並且稱它為"Warhafter Wetter-und Magnet Mond"。
视差
視差也可以用來確定到月球的距離。
载人航天
1966年，美国的双子星11号创造了最高地球轨道记录，飞行高度达1374公里。发射和修理哈勃太空望远镜的两次航天飞机任务也曾达到600公里左右的飞行高度。迄今为止，载人航天飞行目标在地球轨道之外的任务只限于月球，尽管月球本身也是地球的卫星。第一次去月球的载人任务阿波罗8号中，三位宇航员曾进入月球轨道。阿波罗10号第二次环绕了月球，在月球轨道进行了登月航天器的测试。阿波罗11号至17号中除了13号的六次任务都成功登月，每次都有两名宇航员踏上了月球。于是有十二名宇航员在执行阿波罗计划任务时完成了登月的壮举，并全部安全返回。
纬度
在大地测量学的历史上，人们使用过很多不同的参考椭球。发明人造卫星之前，参考椭球是为适应局部地区的水准面设计的，因为在那时人们只能得到有限区域的地理数据。随着GPS的出现，自然的，人们开始使用地心椭球(如WGS84)，地心椭球的中心和地球质心重合，其短轴和地球自转轴重合。这些地心椭球的表面和大地水准面的距离通常在100米以内。由于纬度的定义依赖于参考的椭球，那么同一点在不同椭球上的纬度值不一样，因此，在没有确定参考椭球的情况下，不可能得到一点精确的经度纬度。政府部门保存的许多经纬度数据是基于以前的参考椭球确定的，因此有必要知道不同参考椭球得到的经纬度之间该如何互相转换。GPS手持设备包含了转换经纬度的数据库，该数据库可以在WGS84坐标系和当地坐标系之间相互转换经纬度。
中心距 (食)
中心距（符號為γ）是描述中心食的月球或地球的陰影如何碰觸到對方，是影錐軸線最接近地球或月球的中心時的距離，並以地球的赤道半徑為單位表示其值。對日食，γ值正或負的定義是月球陰影的軸通過地球中心的北側或南側時，最接近的位置在北邊時是正值。所謂地球中心，指曝露在太陽那一側地球半球的中心，也就是太陽在頭頂上方的點。那與地球的赤道或極點無關，因此會隨著季節改變。對月食，γ值正或負的定義是地影的軸線通過月球中心的北側或南側時，最接近的位置在南邊時是正值。
地球
月球大约形成于45.3亿年前，关于月球起源的研究目前还没有定论，目前最受欢迎的一个假说是大碰撞说。该假说认为，有一颗叫做忒伊亚的天体与地球发生了碰撞，这颗天体的尺寸和火星差不多，其质量为地球的10%，碰撞引发了巨大的爆炸，爆裂出的物质飞到了太空中，经吸积作用形成了月球，而忒伊亚的一部分质量也熔入了地球。在大约41亿至38亿年前这段时间，地月系统进入了后期重轰炸期，无数小行星撞击了月球的表面，使月球表面发生了巨大的改变，可以推测出，当时的地球也遭遇了很多的撞击。
羅默測定光速
最後，地球與木星之間距離可用標準三角公式計算，特別是用餘弦定理──知道三角形的兩個邊（太陽與地球之間距離、太陽與木星之間距離）與一個角（地球與木星對於頂點太陽的夾角），就可以計算出地球與木星之間距離。在那時代，天文學者並不清楚太陽與地球之間的距離，只能假定為固定值a，應用克卜勒第三定律，可以計算出太陽與木星之間距離對於固定值a的倍數。
度 (角)
由于月球绕行地球一周为27.3日，所行路径为白道（与黄道夹角5.145°），古人将白道圈分成28段，即将黄道和天赤道附近的天区划分为二十八个区域，因此月球大约每日可入宿到28段中的一个星宿内。二十八宿又分为四组，每组七宿，与东西南北四个方位和青龙、白虎、朱雀、玄武四种动物形象相配，称为四象。
近日點和遠日點
地球在1月最靠近太陽和7月離太陽最遠時的距離相差大約500萬公里（310萬英里）。地球在1月初的近日點時，與太陽的距離大約是1億4710萬公里（9,140萬英里）；相對的，在7月初的遠日點，與太陽的距離大約是1億5210萬公里（9,450萬英里）。因為遠日點時距離的增加，在給定的面積上所獲得的太陽輻射能量只有近地點的93.55%。當七月冬天降臨南半球時，地球位在遠地點，由於距離的增加降低了太陽輻射，加上白天也比較短，因此，在一般情況下，南半球的冬天所獲得的太陽輻射熱，比六個月後在近日點1月的北半球冬季獲得的熱量要少。
地球
太陽的直徑大約是月球的400倍，但它與地球的距離也是400倍遠，因此地球看到的月球和太阳大小几乎相同。这一原因正好使得兩天體的角直徑（或是立體角）吻合，因此地球能观测到日全食和日環食。
大圆距离
大圆距离（）指的是从球面的一点A出发到达球面上另一点B，所经过的最短路径的长度。一般说来，球面上任意两点A和B都可以与球心确定唯一的大圆，这个大圆被称为黎曼圆，而在大圆上连接这两点的较短的一条弧的长度就是大圆距离。若这两点和球心正好都在球的直径上，则过这三点可以有无数大圆，但两点之间的弧长都相等，且等于该大圆周长的一半formula_1, "r" 是球的半径。由于地球类似球体，地球上任何两点沿球面的最短距离都可以通过大圆距离的公式估算的出，这在航空和航海上都有很大作用。
太阳
地球圍繞太陽公轉的軌道是橢圓形的，每年1月離太陽最近（稱為近日點），7月最遠（稱為遠日點），平均距離是1.496億公里（天文学上稱這個距離為1天文單位）。以平均距離算，光從太陽到地球大約需要经过8分19秒。太陽光中的能量通过光合作用等方式支持着地球上所有生物的生长，也支配了地球的氣候和天氣。人类從史前時代就一直認為太陽對地球有巨大影響，有許多文化將太陽當成神来崇拜。人类對太陽的正確科學認識進展得很慢，直到19世紀初期，傑出的科學家才對太陽的物質組成和能量來源有了一點認識。直至今日，人类对太阳的理解一直在不断进展中，还有大量有关太陽活动机制方面的未解之謎等待着人们来破解。 現今，太陽自分子雲誕生以來已經45億歲了，太陽的核心壓力與熱度仍在增加中，而現有的燃料預計還可以燃燒至少60億年之久。
月球9号
2月1日格林尼治时间19点29分（莫斯科时间22点29分），在距离月球8300公里时，月球9号上的修正发动机进行了中途轨道调整。它们以每秒71.2米的速度喷射气体并连续工作了48秒。最终，月球9号在月球表面75公里处启动了制动火箭，将速度从每秒2.6千米逐渐降低，并抛掉了仪器舱，打开气囊。高度降为250米时，制动火箭被关闭，4个小型火箭开启。同时，探测器伸出一只探针用以确定关闭制动发动机的最佳时机。在5米高处，探针接触到月表，探测器关闭了发动机，从顶部抛出登月舱。经历了3天的长途跋涉后，月球9号终于在2月3日格林尼治时间18时45分30秒（莫斯科时间21时45分30秒）成功降落在月球北纬7.13，西经64.37位于风暴洋附近的一个地点。
土卫二
土卫二是一颗相对较小的卫星，平均直径为505公里，只有月球直径的七分之一，比不列颠岛的最大长度还稍小，而其大小也和不列颠岛不相上下。而亚利桑那州和科罗拉多州也能够容得下这颗卫星。不过若论其球体面积，则比以上这些区域要大得多，它的面积达80万平方公里，相当于莫桑比克的国土面积，比德克萨斯州大15%。
火星天文學
火星全球探勘者號在2003年5月8日13:00UTC，非常接近與太陽最大的離日度，而與火星的距離是0.930AU時，拍攝了一張照片，地球、月球的視星等分別是-2.5和+0.9 。在不同時間的確實亮度，會受到火星的距離還有地球與月球的相位影響。
太陽系形成與演化假說的歷史
數百年來，許多關於地球的衛星起源的科學假說被提出來。最早的之一就是所謂的"孿生假說"，包括月球是在地球誕生後吸積殘留在環繞地球軌道上的物質形成。另一個是喬治·達爾文（查理斯·達爾文的兒子）發展出的"分裂假說"，他注意到月球以每年約4公分的距離遠離地球，所以在遙遠的過去他必須是地球的一部分，但是因為那時地球的旋轉比現在快速而被地球的動量拋離出去。這一假設也被依些事實支持著：月球的密度比地球小，約等於地球岩石的地函。這表明月球與地球不同，缺乏一個高密度的鐵質核心。第三個假說，是所謂的"捕獲假說"，表明月球原本是獨立天體，陷入地球引力場而成為環繞地球的衛星。
月球車
月球车2号是苏联研制的第二个无人月球车，高1.35米，长1.7米，宽1.6米。主要任务同月球车1号相同，也是收集月球表面照片，全车拥有3个摄像头。除摄像头外，月球车2号还拥有激光测距、X射线探测仪、磁场探测仪等装置。它以八个相互独立的电动车轮驱动，车体能源来自于太阳能电池，车上携带的钋210放射性元素用来在夜晚为车体供热，保证仪器不因低温而损坏。月球车2号总共工作了4个月，拍摄了86张全景照片和80000张照片。
地球半径
或称半長軸，是從地球中心至赤道的距離，相當於6,378.1370公里 (≈3,963.191英里; ≈3,443.918海里)。地球的赤道半徑經常被拿來和其他的行星比較。
宇航员
宇航员离地球最远的距离是401,056公里，发生在阿波罗13号紧急事件中。
人馬座A*
多個研究隊都嘗試利用甚長基線干涉儀（VLBI）以無線電頻譜拍攝人馬座A*的成像。以現今最高解像的量度（即波長1.3毫米），人馬座A*約有37微角秒的大小。按距離26000光年來計算，人馬座A*的直徑為4400萬公里，近0.3天文單位。地球與太陽的距離（1天文單位）約為1億5千萬公里；而水星最接近太陽的距離則為4600萬公里。
月球軌道
因為月球軌道對地球運行的黃道傾斜5.1°，所以軌道的自轉軸再環繞地球一周時會朝向與遠離地球，這種變化稱為緯度天秤動，可以在緯度上跨越極區，在兩極各看見背面7°的區域。最後，因為月球與地球的距離只有60倍的地球半徑，造成周日天秤動可以在經度上再多看一度的區域。同樣的理由，由兩極的視差也可以多看緯度的一度。
地球
地球是太阳系中由內及外的第三顆行星，距离太阳149 597 870.7公里/1天文單位，是宇宙中人類已知唯一存在生命的天体，也是人類居住的星球，共有79.1億人口。其質量约为5.97×10公斤，半径约6,371公里，平均密度5.5 g/cm，是太阳系行星中最高的。地球同时进行自转和公转运动，分别产生了昼夜及四季的变化更替，一太陽日自转一周，一太陽年公转一周。自转轨道面称为赤道面，公转轨道面称为黄道面，两者之间的夹角称为黄赤交角。地球仅有一顆自然卫星，即月球。
距离
物體間可以有不同的距離定義。例如，天體間的距離即有表面間距離與中心間距離兩種。近地軌道的物體適用前者，並以高度標示該物體與地球表面的距離；其他如地球與月球間之距離，則適用後者。
太阳系
天文學家在太陽系內以天文單位（AU）來測量距離。1AU是地球到太陽的平均距離，大約是149,597,871公里（92,955,807英里）。冥王星與太陽的距離大約是39AU，木星則約是5.2AU。最常用在測量恆星距離的長度單位是光年，1光年大約相當於63,240天文單位。行星與太陽的距離以公轉週期為周期變化著，最靠近太陽的位置稱為近日點，距離最遠的位置稱為遠日點。
月球1号
月球1号是於1959年1月2日 16:41 GMT（當地時間 22:41 UTC+6）在拜科努尔加加林启航处由月球號運載火箭8K72運載升空。但是地面控制系統的故障導致火箭的點燃時間出現誤差，因此月球1号只能於1959年1月4日在月球上空5,995公里處掠過。月球1号在掠過月球表面後，随即离开地球轨道。这使它成为人类发射成功的第一个摆脱地球引力场的航天器。因此，蘇聯的科學家們便將之更名為「夢」，全因他們沒想過航天器能夠擺脫地球引力之餘，還能夠成為人造行星。現在，月球1号仍然環繞著太陽公轉，其軌道位於地球軌道與火星軌道之間，且截至2012年已環繞太陽43次。
登陸月球
登陸月球是指人類控制無人太空船或者直接駕駛太空船降落在月球上。到目前為止，只有美國、前苏联和中國成功把探測器送到月球表面，只有美国成功派出宇航员登陆月球表面。當中，美國在阿波罗计划執行了六次載人登月任務。蘇聯月球2號於1959年9月撞擊月球，是首個登陸月球的探測器。美國阿波羅11號於1969年7月成功登陸月球，太空人尼尔·阿姆斯特朗和巴茲·艾德林成為歷史上最早登陸月球的人類。法國小說家儒勒·凡尔纳的1865年科幻小说《從地球到月球》則是人類出現最早有關登陸月球的概念之一。美国在1972年12月發射阿波羅17號，執行最後一次載人登月任務，美國是迄今为止，唯一一个成功进行載人登月任务的国家。2019年1月3日中国嫦娥四號飞船首次降落在月球的背面。在这之前，所有的软着陆都在月球的正面进行。
月球觀測
觀察月球可以使用各種不同的儀器，包括裸眼到最大的望遠鏡，因為月球是地球最大的天然衛星，也是最靠近地球的天體。對大多數的人，月球是唯一僅憑裸眼就能看到表面的天體（當太陽有大黑子出現時，有些視力良好的人僅藉助太陽濾鏡就能看見這些巨大的黑子）。.
月球地質
月球的质量足够大，所以排除了内部存在空洞。月球较低的密度(3.34克/厘米)表明金属含量低。月球质量与角动量表明月球铁核的半径小于450公里。对月球物理天平动（公转的小的扰动）进一步表明月核仍然是熔融的。大多数行星与卫星的铁核尺寸为天体直径的一半，月球铁质内核仅占本身直径的四分之一显然明显异常。
2005 YU55
2011年11月8日协调世界时23:28，2005 YU将在距离地球324,600公里的上空（地月距离的85%，0.00217AU）近距离掠过地球。 2011年11月9日协调世界时07:13，这颗小行星将在距离月球表面0.00160AU（239,000公里）的上空近距离掠过月球。 在这次掠地事件中，2005 YU的视星等最亮时为11等，有经验的观测者使用物镜放大倍率为80毫米或更大的高端双筒望远镜即可观测到。
地球半径
由于地球并非完美的球體，所以并不能用一个值来表达地球的实际半径。但由于地球的形状很接近球体，用6,357km到6,378km(≈3,950 - 3,963英里)的范围值可以涵盖需要的所有半径。从数种把地球当做球体的建模方法都可以得到一个较方便的平均半径，这个值为6371km(≈3,958.7613英里)。“半径”常用来表示一个球体的属性，但本文中它更多的指地球“中心”到假象的地球模型表面的距离。这个距离随着随着位置的不同而不同。本文主要主要把地球当做球体或者椭球体模型来对待。对于地球模型的更详细的讨论可以参见条目地球形状。
绕月轨道
1959年1月4日，苏联向月球附近派出了第一艘航天器月球一号。它经过月球表面高度约6000公里，但没有进入月球轨道。月球三号于1959年10月4日发射，这是第一个实现绕月自由返回轨道的无人航天器，但仍不是月球轨道，而是绕月球远端摆动并返回地球。这艘无人航天器提供了月球表面远端的第一张图像。
月球地質
新形成的月球的轨道只有现在月地距离的十分之一处。由于与地球的潮汐锁定，月球的一面始终朝向着地球。