1608年到1610年间，著名科学家伽利略借助望远镜，发现月球表面的地形坑坑洼洼、苍古斑斓，阴影部分是广泛分布的月海，而反射阳光较强的部分则是月面的高地，月球表面布满了环形山。1610年，伽利略将望远镜观察到的月球景象绘制成了第一张月球正面图。
1957年10月4日，苏联成功发射了人类第一颗人造地球卫星，这标志着人类太空时代的到来。
1959年1月，苏联成功发射的月球探测器“月球1号”掠过月球并发回数据。
1959年9月12日，苏联发射“月球2号”探测器，并于两天后击中月球，撞击月球表面“静海”的东面，这是人类第一次实现人造物体在月球硬着陆，标志着人类对月球近距离直接科学探测的开始。“月球2号”探测器还首次为人类送回了月球表面的珍贵照片，证实了月球没有全球性的磁场。
1959年10月，苏联发射的“月球3号”探测器绕过月球背面，科学家第一次获得了月球背面的照片。
1961年4月12日，苏联宇航员驾驶“东方1号”飞船完成有史以来的首次太空飞行，在人类历史上第一次从太空观察地球，第一次在外太空看到了月球的模样。加加林代表人类首次进入太空是苏联探索宇宙的重要里程碑，尽管他没有进行过绕月飞行，更没有实现在月球登陆，但后来人们为了纪念他为航天事业所作出的贡献，还是把月球背面的一座环形山命名为“加加林山”。
1966年2月3日，苏联发射的“月球9号”探测器在人类探月史上第一次实现了月球表面软着陆，从月球发回一批月球全景照片。
1966年3月31日，苏联发射“月球10号”探测器，该探测器第一次实现了环绕月球飞行，拍摄了大量月球照片。 1968年10月11日，美国成功发射“阿波罗7号”宇宙飞船，该飞船进行了首次载人绕月飞行试验。 1968年12月21日，美国成功发射“阿波罗8号”宇宙飞船，第一次实现载人绕月飞行。 1969年7月20日，美国的“阿波罗11号”宇宙飞船第一次成功实现载人登月，开创了人类认识月球的新纪元。宇航员尼尔•阿姆斯特朗率先踏上月球土地，成为人类登月第一人，他当时所说的“这是个人迈出的一小步，但却是人类迈出的一大步”，成为后来在无数场合被引用的名言。同年7月24日，这艘飞船载着宇航员顺利返回地球。
1970年9月12日，苏联发射“月球16号”探测器，此后该探测器第一次实现无人驾驶飞船登月，并首次取回月球样品返回地球。
1970年11月10日，苏联发射“月球17号”探测器，该探测器携带的第一辆无人驾驶月球车“月球车1号”第一次在月球表面行驶并进行科学探测，最终在月球上工作了11个月。 世界航天大事记
1969年到1972年期间，美国实施了6次技术更复杂的探月活动，其中除“阿波罗13号”飞船未能按计划登月外，其余几次均获成功。共有12名宇航员登上月球，并给地面带回440公斤的月岩样品，获得了大量月球照片、月球表面的科学数据和环月球轨道试验数据等，使研究人员对月球的认识上升到前所未有的高度，也为美国日后的月球探测奠定了基础。
