本文详细研究了月球探测器奔月飞行轨道问题。探讨了月球探测的目的意义，总结了世界各国月球探测的历史和发展现状。对两个典型的登月飞行任务轨道进行了分析。建立了地心和月心坐标系统，并给出了必要的各种坐标系统之间的转换关系。研究了飞行器轨道最为简化的模型——二体问题模型，推导了计算轨道六个根数的公式。给出了基本的三体问题的推导，并由此导出了影响球的计算公式。以设计的非同平面向月飞行轨道为初始条件，利用考威尔方法完成了受摄多体模型的飞行器探月轨道的计算与分析；根据天体运动理论给出了地月日关系；并根据地月日关系采用圆锥曲线拼合法设计了非同平面向月飞行轨道，给出了月球探测器形成极月轨道卫星的必要条件，计算了发射窗口；根据计算结果利用协方差分析方法分析了向月飞行轨道初轨误差引起的终点误差。