23 августа 1961г. фактически началась программа изучения Луны в США, которая закончилась частично 20 июля 1969г., когда на поверхность Луны ступила нога человека.
Первоначально программа предусматривала запуск только двух экспериментальных АМС весом 36 кг и трех эксплуатационных станций весом до 340 кг, которые позволили бы доставить на Луну приборные контейнеры, рассчитанные на жесткую посадку. Но при стартах экспериментальных космических аппаратов 23 августа и 18 ноября 1961г. ракете «Атлас-Аджена» не удалось достичь расчетной высокоэллиптической орбиты.
Программа «Рейнджер» ставила перед собой цель получить хоть какую-либо информацию о нашем спутнике. Посадка аппаратов не планировалась, предусматривались только подлет, телевизионный обзор и фотографирование поверхности. Первые шесть запусков были неудачными, но последние три, с июля 1964г. по март 1965г., передали на Землю более 1700 снимков лунной поверхности. Последние снимки передавались с высоты около 500 м, на них хорошо видны камни и кратеры размером до 1 м.
31 июля 1961г. исполнилось 30 лет успешному полету космического аппарата «Рейнджер-7». Американские специалисты в течение 19 минут принимали телевизионные изображения лунной поверхности с борта АМС. Это был первый успех АМС этой серии после шести неудач подряд.
5 814 изображений с наилучшим разрешением были последними, которые удалось получить специалистам Пасадены в рамках этой программы. Анализ всех полученных изображений показал, что «морские» равнины без трещин и крупных валунов.
Таким образом, открывался путь к следующему этапу – мягкой посадки на Луну.
Следующий этап в американских исследованиях Луны был связан с осуществлением двух проектов: «Сервейор» и «Лунар-Орбитер». С мая 1966г. по январь 1968г. 5 АМС «Сервейор» успешно осуществили мягкую посадку на поверхность Луны. Все АМС были оснащены телевизионными камерами. «Сервейор-3» и «Сервейор-7» имели манипуляторами с ковшом, а АМС «Сервейр-5», «Сервейор-6» и «Сервейор-7»- приборы для определения химического состава грунта. В то время как АМС «Сервейор» анализировали грунт поверхности Луны, пять аппаратов «Лунар-Орбитер», запущенные на орбиту вокруг Луны с августа 1966г. по август 1967г., производили фотосъемку поверхности. На землю было передано более 1950 крупномасштабных фотографий всей видимой и 99.5% обратной сторон нашего спутника. Именно тогда ученые узнали, что на обратной стороне Луны нет морей, но зато есть огромное количество кратеров.
Таким образом, «Сервейоры» показали», что на Луну сесть можно, а «Лунар-Орбитеры» помогли выбрать место посадки.
26 февраля 1966г. был произведен экспериментальный запуск по баллистической кривой орбитального блока корабля «Аполлон», а 19 декабря 1972г. посадочный блок корабля «Аполлон-17» благополучно приводнился в Тихом океане. В период с декабря 1968г. по декабрь 1972г. к Луне слетали 24 космонавта. 12 космонавтов ходили по Луне, трое из них — дважды. Результаты исследований Луны и привезенный грунт изучаются учеными до сих пор.