从古至今，人们对月球有着种种美妙的传说，诸如嫦娥奔月、玉兔捣药、吴刚伐桂等等。飞到月球上去，这是人类千百年来的梦想。远古时代，人类只能用肉眼观看天体，明亮的月亮（月球本身不会发光，我们看见的月光是它所反射的太阳光。古代的人们并不了解这一点，以为月球是一个发光体，故称之为“月亮”）和闪烁的繁星曾让人们放飞无数遐想。几百年来，月亮的神秘一直吸引着许多科学家的目光。意大利科学家伽利略用望远镜观察天空，看到月球表面的高山、平原和深谷。该发现首次向世人展示了月球的概貌。通过从地球表面观测月球的方法，古天文学家喜帕恰斯推算出月球到地球的平均距离，其结果同现在知道的准确数值相差甚小。古代科学家还利用这一推算值以及月球的视觉大小，判断出月球的直径……人类研究月球虽有几百年的历史，但直到20世纪60年代，人类才掀开了月球神秘的面纱。
1961年，苏联飞行员加加林乘“东方”号宇宙飞船第一个飞出地球，进入太空，迈开了人类探索月球的新步伐。1961年5月，美国总统肯尼迪在国会上提出了在60年代末把人送到月球上探测的计划——阿波罗月球探测计划。这一计划的实施，上演了更为激动人心的一幕。
1969年7月16日，星期三，一个万里无云的好日子，美国东部时间9点半，“土星”5号火箭一阵狂吼，载着3名美国宇航员——阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯乘坐的“阿波罗”11号飞船直冲云天，飞往距地球38万公里的月球。成千上万名赶到肯尼迪航天中心来观看发射的人激动无比，一时间，帽子、手杖、眼镜、钢笔都被抛上了天空，人们发狂般地跳跃喊叫，“上去了，上去了”的声音震耳欲聋。“土星”5号火箭以越来越快的速度向宇宙空间冲去，宇航员们明显地感受到超重现象。火箭进入太空以后，飞船和火箭脱离，“阿波罗”11号继续前进。飞行了3天后的7月19日下午，飞船到达月球上空，驾驶长柯林斯完成最后的、不允许出现丝毫偏差的轨道调整，使飞船进入了距月球100公里的月球轨道。
宇航员们向前看去，啊，人类第一次从这么近的地方看月球！向后看去，只见一个蔚蓝色的星球悬浮在空中，这就是我们居住的地球。在飞船里，宇航员们自由地飘浮着，吃着太空食品，一睡就是七八个小时。不过，他们要照管仪器，听地面的新闻，忙碌得很。7月20日，宇航员阿姆斯特朗、奥尔德林进入了名叫“小鹰”的登月舱，从飞船中脱开，向月面奔去，柯林斯留在母舱（指令舱和服务舱的统称）里，继续沿月球轨道飞行。晚上10点17分（格林尼治时间7月21日4点17分），随着制动减速火箭，“小鹰”沿曲线轨道徐徐下滑，平稳地降落在月面上。晚上10点56分（格林尼治时间7月21日4点56分），阿姆斯特朗打开舱门，从登月舱的梯子上爬下，小心地试探着，踩上了月球的土地。这时，地球上的亿万观众通过电视屏幕，看到了人类在月球表面上的第一个脚印！此刻的阿姆斯特朗也感慨万千：“对一个人来说这是一小步，但对人类来说却是一大步！”18分钟后，宇航员奥尔德林也踏上了月面。
月球上寂静无声，到处是厚厚的火山灰，还有岩石和坑穴，阳光照不到的地方温度低达零下100多摄氏度！由于月球引力很小，两位宇航员行走的姿势非常可笑，像电影慢镜头里那样飘浮着走路。他们在月球上插上了一面美国国旗，并留下了一块金属纪念牌，上面写着：“公元1969年7月，来自行星地球上的人首次登上月球。我们是全人类的代表，我们为和平而来。”此外，他俩采集了岩石和尘土标本，安装了一些仪器，以帮助科学家对月球进行研究。阿姆斯特朗和奥尔德林在月球上停留了两个多小时以后，返回“小鹰”登月舱，然后平安地飞入月球轨道，绕着月球飞行。“小鹰”飞行了19000公里以后，追上了母舱，并稳稳地对接在一起。阿姆斯特朗和奥尔德林顺利地回到了母舱，一切都是在按计划、有条不紊地进行着。为了更方便地返回地球，“小鹰”被留在了宇宙空间。“阿波罗”11号经过了60个小时的飞行，于7月24日中午12点50分在太平洋上的预定区域准确溅落。科学家们已经在预定溅落区域附近等候，宇航员们很快被打捞上来，送到附近的航空母舰上。
“阿波罗”11号宇宙飞船的登月飞行，是人类第一次去地球以外的星球上探险，为人类了解宇宙打开了大门，把几千年来人们登月的幻想变成了活生生的现实。“阿波罗”11号登月成功，是人类科学的结晶，开创了人类认识月球的新纪元。阿波罗计划从1961年开始实施至1972年结束，先后完成6次登月飞行，把12人送上月球并安全返回地面。他们在月面开展了一系列实地考察工作，包括采集月球土壤和岩石标本，在月面建立核动力科学站，驾驶月球车试验等。带回月球土壤和岩石标本，实地拍摄了月面照片，初步揭开了月球的真实面貌。
随着科学技术的发展，人类将可能建立沿月球轨道飞行的实验室，巨大的天文望远镜也将在月球上从没有空气的太空观测天空；人类也可能把月球作为从地球出发到遥远行星的一个落脚点。