月食
最早的月食记录是西元前2283年美索不达米亚的记录。殷商的卜辭載“六日甲午夕，月有食”，“旬壬申系，月有食”，《詩經‧小雅》載有：“彼月而食，則維其常”，《小雅·十月之交》篇“彼月而微，此日而微”，微是指月蝕。《荀子‧天論》：“夫日月之有蝕，風雨之不時”。古代中國民間認為月食是“蟾蜍食月”，在月食出現時人們便會頂禮膜拜、祈求天神驅走蟾蜍。“蟾蜍食月”是來自西漢司馬遷《史記。龜策列傳》：「月為刑而相佐，見食於蝦蟆。」，唐朝李白《古朗月行》：「蟾蜍蝕圓影，大明夜已殘」。在中國汉朝时，张衡就已经发现了月食的部份原理，他認為是地球走到月亮的前面，把太陽的光擋住了，“当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓暗虚，在星则星微，遇月则月食。”。前4世纪的亚里士多德根据月蝕看到地球影子的圆形而推断出地球是圆的。前3世纪古希腊的天文学家阿里斯塔克、前2世纪的喜帕恰斯都提出过通月食来测定太阳、地球、月亮的大小。
月面学
认为月球不是完美光滑的想法可以追溯到大约公元前450年， 当时德谟克利特相信月球上有“高大的山脉和空旷的山谷”。 然而，直到十五世纪末人们才开始认真研究月面。1603年威廉·吉尔伯特依据肉眼观察绘制了首幅月球图。当望远镜出现后，其他人很快跟上，最初的绘画不是很精确，但随着镜片的改善，月图质量很快得到提高。十八世纪初期，通过对月亮振动的测量，显示有超过百分之五十的月球表面是可以被观察到的。1750年，约翰·迈耶创建了首个可靠的月球坐标系，使天文学家可以定位月球上的特征。