Thời gian chuyến đi từ Trái Đất đến Mặt Trăng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm lượng nhiên liệu, quỹ đạo của Mặt Trăng và mục tiêu của nhiệm vụ.

Tàu vũ trụ có thể đến mặt trăng trong khoảng thời gian từ 8 giờ đến 4,5 tháng, tùy thuộc vào các hoàn cảnh khác nhau.

Việc đạt được Mặt Trăng không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Vệ tinh tự nhiên này quay quanh hành tinh của chúng ta ở khoảng cách trung bình 384.400 kilomet. Phân tích các cuộc thám hiểm Mặt Trăng trong vài thập kỷ qua cho thấy thời gian di chuyển dao động từ 8 giờ đến 4,5 tháng. Đối tượng nhân tạo có tốc độ nhanh nhất bay gần Mặt Trăng là tàu thăm dò "New Horizons", được NASA phóng vào năm 2006 để nghiên cứu sao Diêm Vương. Theo dữ liệu từ Live Science, "New Horizons" đã vượt qua khoảng cách đến Mặt Trăng trong khoảng 8 giờ 35 phút sau khi khởi động.

Tuy nhiên, đối với các nhiệm vụ nhắm trực tiếp vào Mặt Trăng, chuyến đi mất nhiều thời gian hơn một chút. Vào năm 1959, trong cuộc thám hiểm đầu tiên của con người đến Mặt Trăng, tàu vũ trụ Liên Xô "Mặt Trăng-1" đã mất 34 giờ để đạt được mục tiêu. Nhiệm vụ không người lái đã dự kiến va chạm với bề mặt Mặt Trăng, nhưng tàu đã lệch khỏi quỹ đạo, bay cách Mặt Trăng 5995 km. Cuối cùng, khi tàu vũ trụ hết pin, nó đã ngừng phát tín hiệu và vẫn nằm trong không gian. Vào năm 1969, khi các phi hành gia hạ cánh xuống Mặt Trăng, phi hành đoàn "Apollo-11" đã mất 109 giờ và 42 phút từ lúc phóng cho đến khi Neil Armstrong thực hiện bước chân đầu tiên trên bề mặt Mặt Trăng.

Thời gian bay đến Mặt Trăng thay đổi đáng kể tùy thuộc vào nhiều yếu tố, một trong những yếu tố chính là lượng nhiên liệu sử dụng. Các kỹ sư đã phát hiện ra rằng việc sử dụng một khối lượng nhiên liệu nhỏ hơn trong chuyến bay đến Mặt Trăng dẫn đến việc tăng thời gian du hành, tuy nhiên nhiệm vụ vẫn có thể được thực hiện, sử dụng trọng lực tự nhiên của các thiên thể như Trái Đất, điều này giúp dẫn hướng tàu vũ trụ theo một quỹ đạo dài hơn.

Ví dụ, vào năm 2019, Israel đã gửi một phương tiện vũ trụ không người lái mang tên "Beresheet" lên Mặt Trăng. Sau khi khởi động, "Beresheet" đã quay quanh Trái Đất khoảng sáu tuần theo quỹ đạo dần mở rộng, trước khi đạt đủ tốc độ để bay đến Mặt Trăng. Phương tiện vũ trụ đã đến được điểm đến, mặc dù không như dự kiến của Cơ quan Vũ trụ Israel. Kiểm soát phương tiện đã bị mất, và "Beresheet" đã rơi xuống bề mặt Mặt Trăng sau 48 ngày kể từ khi phóng, trong đó phát tán hàng nghìn con tardigrade.

Kỷ lục về chuyến bay dài nhất đến Mặt Trăng được thiết lập bởi tàu vũ trụ NASA CAPSTONE. CubeSat nặng 25 kg này đã mất 4,5 tháng để rời khỏi Trái Đất, nó đã bay vòng quanh hành tinh một vài lần trước khi vào quỹ đạo Mặt Trăng vào năm 2022. CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) được gửi đến Mặt Trăng để kiểm tra quỹ đạo mà NASA dự định sử dụng cho trạm vũ trụ Gateway.

Bất kể quỹ đạo bay của tàu vũ trụ, mỗi nhiệm vụ lên mặt trăng đều trải qua một số giai đoạn. 60-90% khối lượng khởi động của bất kỳ nhiệm vụ không gian nào là nhiên liệu cần thiết để vượt qua trọng lực của trái đất và ra ngoài không gian. Khi tàu vũ trụ đạt được quỹ đạo, nó cần phải sử dụng tối thiểu nhiên liệu để đạt được quỹ đạo bay tối ưu đến đích, vì càng mang nhiều nhiên liệu, nó càng nặng nề và tốn kém hơn. Cuối cùng, tàu vũ trụ cần đốt cháy nhiên liệu để rời khỏi quỹ đạo trái đất.

Thời gian bay đến Mặt Trăng cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Theo lời Mark Blanton, người đứng đầu phân tích và đánh giá nhiệm vụ NASA "Mặt Trăng - Sao Hỏa", một trong những lý do chính là mục tiêu của nhiệm vụ. "Cơ quan không gian đánh giá các loại tên lửa có sẵn và khả năng của chúng trong việc điều khiển tàu vũ trụ. Khả năng của tên lửa và mục tiêu của nhiệm vụ xác định kích thước của tàu vũ trụ. Sau khi xác định tất cả các yêu cầu, các chuyên gia phát triển lộ trình tối ưu.

Tất cả các khía cạnh liên quan đến tàu vũ trụ và chuyến bay, bao gồm tính toán kích thước chính xác của tàu, số lượng phi hành đoàn, phân bổ nhiên liệu và bất kỳ chi tiết nào khác, có thể ảnh hưởng đến tổng thời gian cần thiết để đạt được Mặt Trăng.