1961年5月25日，美国总统肯尼迪在国会宣布美国要在10年之内实现把人送上月球并使之安全返回地球的目标。美国的这一载人登月计划被称为“阿波罗”计划，它使世界为之震惊。前苏联立即调整了原有的航天发展计划，决定首先开展载人登月的考察研制工作。
然而，月球这个一直被人们不断猜测和想象的星球，它的表面是什么样呢?上面能承受飞船的压力吗?应选择什么样的地方降落飞船呢?人能否在月面上行走呢?人上了月球是否安全呢……一大串问号摆在人们面前。解答这些问题的唯一办法，就是派探测器去探测。
前苏联发射的47个月球探测器共分3个系列：“月球”号系列、“宇宙”号系列和“探测器”系列；美国发射的36个分为“先驱者”、“徘徊者”、月球轨道器和“勘测者”4个系列。
月球探测器大多是通过绕月飞行进行考察，也有的在月球降落，对月球表面进行探测。由于它们的出发点地球和目的地月球都在运动，因此月球探测器必须选择合理的飞行路线，以便最近、最省时地飞向目标。
月球距离地球大约为38万千米，据计算，派往月球的探测器的初速度不得小于每秒10.848千米。月球探测器在飞行过程中常常是在地球和月球引力共同作用下运动。科学家常将月球探测器的轨道飞行分为2个阶段：①以地球引力为主的阶段(当月球探测器与月球的距离大于6.6万千米时)；②以月球引力为主的阶段(当月球探测器与月球的距离小于6.6万千米时)。而且在实际飞行中，月球探测器还受到太阳的引力影响。因此，月球探测器的飞行路线非常复杂。
如果月球探测器最终目`的是为击中月球，那么就要选择适当的发射时间，使月球探测器的飞行轨道与月球相交；如果要击中月球表面的特定区域，那么发射初速度、发射时间和月球所在的位置及运动都需要严格选择，而且在飞行途中还要严格修正探测器的轨道参数。
如果要长时间地考察月球，月球探测器需成为绕月飞行的月球卫星。
如果月球探测器要在月球上着陆，它可以从接近月球的轨道上直接着陆于月球，也可以从月球卫星轨道上经过机动飞行在月球上着陆，但由于月球没有大气层，无论哪一种着陆方式都需要在探测器下降过程中用火箭发动机制动，以便实现软着陆。
美苏发射的月球探测器已实现的轨道路线有以下几种：
飞越月球轨道：探测器从地球表面或地球轨道附近发射，沿抛物线或双曲线越过月球的轨道，然后飞向太阳系，成为人造行星，如“先驱者4”号，“徘徊者3”号、“徘徊者5”号，“月球6”号和“探测器3”号。
击中月球轨道：探测器从地球表面或地球轨道附近发射，沿椭圆、抛物线或双曲线直接击中月球的轨道，如“月球2”号，“徘徊者7”号、“徘徊者8”号、“徘徊者9”号。
绕月飞行轨道：探测器从地面或近地卫星轨道起飞，沿椭圆轨道绕过月球返回到地球附近的轨道，如“月球3”号。
月球卫星轨道：探测器从地球表面或地球轨道附近发射，经轨道修正、调姿，进入月球引力场作用范围，再经制动火箭点火和速度修正，被月球引力场捕获，环绕月球运动的轨道，如“月球10”号、“月球11”号、“月球12”号、“月球19”号、“月球22”号，“月球轨道器1”号、“月球轨道器2”号、“月球轨道器3”号、“月球轨道器4”号、“月球轨道器5”号。
月球软着陆轨道：探测器从接近月球轨道上或从月球卫星轨道上经过机动飞行，利用反推火箭在下降过程中减速，实现在月面软着陆的轨道。如“月球9”号、“月球13”号以及带有月球车的“月球17”号、“月球21”号，“勘测者1”号、“勘测者3”号、“勘测者5”号、“勘测者6”号、“勘测者7”号。
月球—地球轨道：月球探测器在月面上完成摄影、采样等任务后返回地球的轨道，如：“探测器5”号、“探测器6”号、“探测器7”号、“探测器8”号，“月球16”号、“月球20”号、“月球24”号。
知识点
月球卫星轨道
月球卫星轨道是环绕月球运动的航天器质心的运动轨迹。月球卫星是以地球为基地发射的，经历多次机动飞行以后才能进入月球卫星轨道。月球质量是地球质量的1/81.3，月球表面的环绕速度只有1.68千米/秒，逃逸速度为2.36千米/秒。与人造地球卫星轨道摄动相似，月球卫星受到的主要摄动力是太阳引力和地球引力。在日、地引力作用下，月球卫星轨道可能变得越来越低，最终与月球表面相撞，也可能越来越高，最终脱离月球引力场。月球卫星轨道的稳定性主要取决于地球和太阳的引力。