תוֹכֶן
שיגור האיגודים הסובייטיים לונה 1 ב- 2 בינואר 1959, סימן את הצעד הראשון במסע בן עשרות שנים, שבסופו של דבר יפתח כמה מסודות הלוויין של כדור הארץ. בשנים שלאחר הבדיקה הרוסית הבלתי מאוישת על הירח, תגליות שנעשו על ידי משימות אחרות קראו תיגר על רעיונות מסורתיים לגבי הירח והיווצרותו ועשויים לעזור לסלול את הדרך לעבר משימות ירח עתידיות ואפילו מושבות קבועות.
סלע בראשית
אחת התגליות הראשונות הראשונות על הירח הייתה "סלע ג'נסיס". האסטרונאוטים של אפולו 15 אומנו לחפש דגימות מינרליות חריגות על הירח, כשהמטרה הסופית היא לגלות חתיכה מהקרום הקדמוני הקדמון של הירח. בתחילה, האסטרונאוטים חשבו שמדגם זה מייצג את הגביע הקדוש שלהם, אך בחינה מפורטת של הסלע הוכיחה את עצמה מאכזבת. סלע ג'נסיס התגלה כמינרל שכיח יותר הנקרא אנורטוסטוסט, המתוארך לשנות המוקדמות בתולדות הירחים אך לא ממש למקורו. משימות מאוחרות יותר מצאו דגימות ישנות עוד יותר, אך הסלע של ג'נסיס היה עדיין משמעותי בגלל גודלו ואיפורו, והעניק לגיאולוגים מבט על התנאים שהיו קיימים במערכת השמש פחות ממאה מיליון שנה לאחר יצירתו.
אדמה כתומה
במהלך סקרי הירח הנרחבים של אפולו 17, האסטרונאוט והמדען האריסון שמיט גילו אנומליה כנגד פני השטח האפורים האפודיים של הירח. בהתחלה הוא חשב שהשתקפות מהציוד שלו גורמת לשינוי צבע באבק, אך עד מהרה נוכח שהוא גילה טלאי אדמה כתומה. הדגימה שלקח הכילה זכוכית וולקנית כתומה, וחשפה עדות לפעילות געשית בעברו הרחוק של הירח.
מערות עמוקות
עדויות נוספות להיסטוריה הגעשית של הירח הגיעו בשנת 2010. הסוכנות לחקירת האוויר והחלל היפנית השיקה לוויין שנועד לסקר את הירח בשנת 2007, והיא ביצעה מחקר של שנתיים על פני השטח. עיון במידע שנאסף חשף את העדויות המאושרות הראשונה על צינורות לבה בקרום הירח. מדענים גילו תיאוריה כי קיימות מתחת לפני השטח מערות שנוצרו על ידי לבה, אך מחקר זה ייצג את העדויות הקונקרטיות הראשונות לאחת המערות הללו. משימות ירח עתידיות יכולות להשתמש במערות אלה כמקלט, או שאסטרונאוטים יכולים תיאורטית לפתח אותן לבסיסי פעולה קבועים.
מים
אחת התגליות המשמעותיות ביותר על הירח התרחשה בשנת 2009. בדיקת LCROSS של נאס"א סקר את מכתשי הירח במשך יותר משלוש שנים, וברגע שהגיעה לתום תוחלת החיים שלה, הסוכנות ריסקה את הגשוש לפני השטח. הפגיעה במכתש סאבוס בקוטב הדרומי הירחי חשפה דבר שהמדענים חשדו זה מכבר, נוכחות של כמות משמעותית של קרח מים. מכיוון שמים הם חלק בלתי נפרד ממערכות התמיכה בחיים, ייצור האנרגיה וההנעה, נוכחותם מרמזת שמשימות עתידיות עשויות לרתום משאב זה בחיפוש אחר נוכחות קבועה יותר על הירח.