A Hold meghódításáról régen álmodozott az emberiség, elég például Verne regényét említeni. A Hold vizsgálata sokáig csak távcsövekkel folyt, egészen 1957-ig, amikor a Szputnyik-1 felbocsátásával kezdetét vette az űrkorszak. A szovjetek a Luna, az amerikaiak a Pioneer programmal igyekeztek megelőzni egymást, és a tudományos eredmények mellett propaganda-győzelmet aratni a másik fölött. A versenyfutás első fordulóját végül a szovjetek nyerték meg, hiszen a Pioneer-szondák sorra kudarcot vallottak, nem így a szovjetek.
1959 januárjában a Luna-1 6000 kilométerre megközelítette a Holdat, és végül az első mesterséges bolygó lett. A program második űrszondája már elérte a Hold felületét. Az 5,2 méter hosszú és 2,4 m átmérőjű, 390,2 kilogramm súlyú, gömbölyű Luna-2 33,5 óra repülés után ért Holdat. A tudósok eredetileg puha landolást terveztek, ebből végül becsapódás lett, de ezzel az első ember alkotta szerkezet került egy idegen égitestre, a Mare Serenitatistól nyugatra az Aristides, Archimedes és az Autolycus kráterek közelében.
A holdrakéta megközelítőleg félúton egy körülbelül 1 kg-os nátriumfelhőt bocsátott ki, amely narancssárga gázfelhőt formált és csillagszerű fényt adva biztosította a földi megfigyelők számára az űreszköz útjának követését. Az eredményekből nemcsak a szonda pályájára lehetett következtetni, de a gázok űrbéli viselkedésére is. A Luna-2 felszereléséhez tartozott egy magnetométer, amely a mágneses tér erejét és irányát határozta meg, egy Geiger-Müller számláló, amely a radioaktív sugárzás detektálására volt képes, egy rezgésmérő és egy mikrometeorit-detektor. Mérései bebizonyították, hogy a Holdnak nincsenek sugárzási övezetei és belső eredetű mágneses tere, azaz a mágneses tér legalább 400-1000-szer kisebb, mint a Föld felszínén.
Két hónappal később a Luna-3 fényképeket készített a Hold Földről nem látható oldaláról. A kilences jelzésű Luna 1966 februárjában már sima leszállást hajtott végre, és első ízben közvetített panorámafelvételeket. Két hónap elteltével a Luna-10 a Hold első mesterséges holdja lett, egy szovjet Zond szonda 1968 szeptemberében már földi élőlényeket, teknősbékákat fuvarozott a Holdhoz.
Bár az amerikaiak is indítottak leszálló, térképező, fényképező szondát ebben az időszakban, sorra lemaradtak a szovjetektől. A kudarcok nyomán felgyorsított Apollo-program a versenyfutásban mégis az ő végső győzelmüket hozta: 1969. július 21-én Neil Armstrong és Edwin Aldrin lépett elsőként a Holdra.