发射人造地球卫星、载人航天和深空探测是人类航天活动的三大领域。作为宇宙中距地球最近的天体，月球理所当然地成为深空探测的首选目标。在重点发展人造地球卫星和实施载人航天工程之后，适时开展以月球探测为主的深空探测是中国航天活动的必然选择。　　通过历史研究法回顾了世界第一次探月高潮和现今航天大国重掀探月热潮的二个阶段。在第一阶段中，依据月球探测器采取的探测方式分类概括了前苏联和美国在月球探测初期的探月活动，包括探测器的发射时间、性能特点、关键技术和获得的宝贵成果；在重掀探月热潮阶段，主要概述了近期月球探测器的发射时间、主要功能、科学仪器及科学目标等。在此分析的基础上，适时提出了我国发射探月运载火箭应采取的可行方案。　　采用系统分析法概述了月球探测器的关键技术，包括轨道设计、结构与机构、热控与GNC系统、推进与电源系统、以及应用系统等。轨道设计属于航天工程的顶层设计范畴，通过对复杂情况的简化和假设，建立了轨道设计的各种常用力学模型。　　利用科学史中系统分析和比较研究方法，简析了世界航天大国的月球基地建设计划，并重点研究了月球探测的发展态势和我国的相应策略。通过分析各国探月计划的具体方案，得出了我国载人登月所采取的关键技术、发射途径和飞行过程的设计构想。在月球基地的建设中，本着“循序渐进的发展战略”，即按照临时性月球前哨站、永久性月球前哨站、月球基地、月球工厂和月球村的发展步骤。针对我国的未来月球基地，分析了当今世界探月技术的主要研究热点，包括月壤的厚度、月球粉尘的状态和清除方法、探月机器人的研制现况、造氧计划和特殊航天服的性能特点等。在此分析的基础上，提出了我国月球基地的建设思想和发展目标。最后，构想了我国载人登月的飞行过程。