Долгое время изучение Луны было ограничено только телескопическими наблюдениями. Один астроном сказал, что лунная поверхность — это книга, по которой можно прочесть ее историю. Такая "книга" действительно существует, однако до 1959 года примерно половина ее страниц была недоступна для человека. Дело в том, что Луна, завершая один полный оборот вокруг Земли примерно за 28 земных суток, успевает за то же время сделать только один оборот вокруг собственной оси, притом в ту же сторону. Поэтому к Земле обращена одна и - та же часть лунного шара. В 1959 году советская автоматическая станция "Луна-3" впервые сфотографировала невидимую сторону лунной поверхности. В 1966 году впервые в истории человечества на лунную поверхность в Океан Бурь мягко спустилась автоматическая станция "Луна-9", которая передала на Землю изображение лунного ландшафта. 21 июля 1969 года на Луну в Море Спокойствия опустилась посадочная кабина "Игл" ("Орел") американского космического корабля "Аполлон-11" и первые люди Н.Армстронг и Э.Олдрин вышли на поверхность Луны, установили там несколько научных приборов, в том числе сейсмографы (приборы, фиксирующие сотрясения, колебания лунного грунта), взяли образцы лунных пород и вернулись в корабль, который был на окололунной орбите, где их ждал третий американский астронавт М.Коллинз. В последующие три года еще пять американских экспедиций побывали на Луне. Сейсмографы, установленные на лунной поверхности, зарегистрировали слабые лунотрясения, часть из которых вызвана падением метеоритов, а иные — сейсмическими процессами, происходящими в недрах Луны.
В 1970 году станция "Луна-17" доставила в Море Дождей советский самоходный аппарат "Луноход-1", а в 1973 году в Море Ясности действовал "Луноход-2", доставленный станцией "Луна-21". Оба лунохода управлялись по радио с Земли, вели телевизионные передачи лунного ландшафта, подробно исследовали лунный грунт. Плотность лунного грунта мельче плотности Земли. Возраст лунных пород оценивается в четыре с лишним миллиарда лет, что позволяет его считать близким к возрасту Земли. Невидимое полушарие Луны многократно фотографировали, состаелены подробные карты. Современными радиолокационными методами, с помощью лазеров, ученые имеют возможность изучать детально нашу спутницу — Луну.