人类对月球的深入认识始于20世纪50年代末。50年来，美国、俄罗斯(前苏联)、欧洲、日本、中国和印度相继向月球发射的50多颗无人探测器抵达月球或月球附近，对月球进行了各种形式的观测或探测，这些无人探测器在人类开展月球科学研究和月球探测的活动中发挥了非常重要的作用。
人类在开展无人月球探测时采用了不同的方式，包括掠月探测、硬着陆探测、绕月探测、软着陆探测、自动取样返回探测等，执行这些探测任务的月球探测器结束使命的方式也不尽相同。
一、掠月探测器
所谓“掠月探测”就是指探测器从月球上空以较高的速度“掠”过月球，在“掠过”月球上空时对月球开展探测活动。在进行掠月探测时，由于探测器以较高速度飞过月球上空，因此月球引力不能捕获探测器，而探测器只能在很短的时间内开展有限的探测活动。
人类采用掠月探测方式对月球开展探测的活动不多，主要是在探测其它天体时，让探测器“路过”月球时，顺便对月球进行探测，这些探测器在完成对月球的顺路探测后，再执行下一个探测任务，最终它有可能成为围绕太阳运行的一颗人造行星，也可能被其预定的下一个探测目标如某个行星所捕获。
此外，人类第一颗到达月球附近的探测器——苏联的月球1号由于发生故障，也成为一颗事实上的掠月探测器。月球1号的原定计划是执行撞击月球任务，由于未能按预定程序实现控制，使它从月球上空近6000km的高度飞过月球，随后它冲入更远的深空，最终成为围绕太阳运行的一颗人造行星。
二、硬着陆探测器
顾名思义，硬着陆探测显然指探测器在着陆过程中不进行减速或采取缓冲措施，探测器将很很地砸在月球表面，它结束使命的方式只能是“粉身碎骨”。由于硬着陆时垂直速度很大，探测器将在触月的瞬间撞毁，结束探测任务。
在20世纪60年代初，由于当时人类还没有像今天那样掌握精确的控制技术，因此苏联和美国都采用了技术上相对简单的硬着陆探测方式。早期采用的硬着陆探测，主要是通过使探测器获得达到月球的足够高的飞行速度和有效的定向精度，保证它们能够撞击月球。事实上，只要将探测器送到月球附近并适时减速，探测器就可以在月球引力的作用下被月球“吸”往月球，最后以很大的速度直接撞向月面。这种早期的硬着陆探测技术与环月探测、软着陆探测技术相比要简单、容易，也与后来通过精确控制轨道并在预定地区进行准确撞月相比容易的多。
苏联和美国在20世纪60年代均开展了月球的硬着陆探测活动，苏联于1959年9月12日发射的“月球-2号”是人类首颗硬着陆月球探测器，这颗探测器的主要使命就是撞击月球，保证苏联在月球表面首先烙上人类文明的印迹，但它并没有对月球开展有重要科学意义的探测。此后，美国发射了多个“徘徊者”月球硬着陆器，它们携带电视摄像机，在高速冲向月面的过程中进行拍摄，并将拍摄的图像数据实时传回给地球，随着距离月球越来越近，拍摄图像的分辨率也越来越高，直至最后撞毁在月球上。“徘徊者”月球探测器首次向人类提供了月球表面的高清晰度图片，为美国阿波罗登月计划的选址提供了大量有价值的数据。
20世纪90年代以来人类也开展了几次撞击月球活动，虽然探测器的结局也是“粉身碎骨”，但它们与早期的硬着陆探测有很大区别。比如1998年美国的“月球勘探者”探测器试图通过撞击月球南极附近的预定地区，寻找月球南极存在水的证据。它在完成绕月探测活动并在寿命即将结束时，将通过多次轨道调整，依靠精确的控制，准确地撞击在月球南极区域的预定地点，溅射出大量的月球物质。科研人员通过观测和分析撞月过程中溅射的月球物质，研究月球南极是否存在水。进入21世纪以后，欧洲的智慧-1号也通过精确的控制和复杂的变轨，在预定地点进行了硬着陆探测。
三、软着陆探测器
软着陆探测器结束使命的方式与硬着陆探测器有很大不同。在软着陆探测过程中，软着陆探测器通过一系列复杂的变轨和减速，最终平稳、安全地降落在月球表面，然后在月球表面开展探测活动。至今，只有苏联和美国在20世纪60～70年代成功发射过月球软着陆探测器，它们在月球表面按计划执行月球探测任务，并大多以耗尽能源之后永久驻留月球表面的方式结束使命。
人类成功发射的首颗月球软着陆器是苏联的月球-9号，此后美国发射了“勘察者”系列月球软着陆器。例如，美国1966年5月发射的“勘察者1号”探测器在安全着陆至月球的风暴洋以后，持续工作了6个星期，共发回了11237幅 照片和有关的工程数据，直至能源耗尽而停止工作。人类向月球成功发射的软着陆器目前全部完整地停留在月球上，承受月表辐射环境和温度变化的煎熬。
四、月面巡视探测器
月面巡视探测器俗称“月球车”，它与月球软着陆探测结束生命的方式相似，当其携带的能源耗尽时，便停止了移动和探测，永久停留在月球表面。至今，人类仅有苏联发射过月球车-1和月球车-2两个月面巡视探测器。1970年和1973年，苏联先后发射的月球-17和月球-21探测器分别将月球车-1和月球车-2送上月球，月球车携带了放射性同位素温差电源，以便在月球夜晚提供电能和热量。两个月球车分别在月球表面大约工作了10个月和5个月，由于无法正常提供能源，最终“死”在月球表面。其中，月球车-1还因在爬出陷入的月坑时，因月壤落在太阳电池帆板上而影响了能源系统的工作。目前，两个月球车仍静静地停留在月球表面它们最后的探测地点。
五.自动取样返回探测器
至今，只有前苏联成功发射过自动取样返回探测器。苏联的自动取样返回探测器由两个部分组成，其一是携带返回器的软着陆器，其使命的结束方式与前述软着陆探测器相同，将完整地留驻在月球表面;其二是返回器，它将携带钻取的月球样品返回地球。
六、绕月探测器
绕月球探测是指发射的月球探测器在环绕月球的轨道上对月球进行遥感探测。近年十来，美国发射的“月球勘探者”(1998年)、欧洲航天局发射的智慧1号(2003年)、中国发射的嫦娥1号(2007年)、日本发射的月女神(2007年)以及印度发射的月船1号(2008年)月球探测器都属于绕月探测器。这些探测器或采用有控制的方式撞击在月球表面，或最终坠落在月球上。
绕月探测器在环绕月球飞行的过程中，由于受月球引力场的作用，如不进行轨道维持，探测器的轨道将发生变化。例如，假如月球探测卫星运行在离月面100千米高的轨道上，如果没有轨道维持，那么在半年内它就可能坠落在月面。在200千米轨道高度运行的探测器，同样会降低轨道高度，要保持正常的探测活动就需要进行轨道维持，否则在一段时间后也将坠落于月球表面，但相比于100千米高的轨道，它在轨道上能运行更长的时间。我国首颗月球探测卫星——嫦娥1号在围绕月球运行并执行探测任务的过程中，同样存在轨道保持问题。在完成预定探测任务后，它的轨道已远低于最初的200km。最终，嫦娥1号将通过精确的控制技术，撞击在预定的月球表面。
