Thời gian cần thiết để đến Mặt Trăng từ Trái Đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm lượng nhiên liệu dự trữ, các thông số quỹ đạo của Mặt Trăng và mục tiêu của nhiệm vụ cụ thể.

Các tàu vũ trụ có khả năng vượt qua khoảng cách đến Mặt Trăng trong khoảng thời gian từ 8 giờ đến 4,5 tháng, điều này phụ thuộc vào nhiều hoàn cảnh khác nhau.

Hành trình đến Mặt Trăng là một nhiệm vụ phức tạp. Vệ tinh tự nhiên của chúng ta quay quanh Trái Đất với khoảng cách trung bình là 384.400 km. Phân tích các cuộc thám hiểm Mặt Trăng trong vài thập kỷ qua, có thể nhận thấy rằng thời gian bay dao động trong một khoảng rộng. Kỷ lục về tốc độ thuộc về tàu thăm dò "New Horizons", được NASA phóng vào năm 2006 để nghiên cứu hành tinh lùn Pluto. Theo dữ liệu từ Live Science, thiết bị này đã bay qua Mặt Trăng khoảng 8 giờ 35 phút sau khi khởi hành.

Tuy nhiên, đối với các nhiệm vụ được nhắm trực tiếp vào Mặt Trăng, con đường mất nhiều thời gian hơn. Vào năm 1959, tàu vũ trụ Liên Xô "Luna-1", thực hiện nhiệm vụ đầu tiên trong lịch sử nhân loại đến Mặt Trăng, đã mất 34 giờ để đạt được mục tiêu. Mặc dù tàu không người lái đã dự kiến va chạm với bề mặt Mặt Trăng, nó đã lệch khỏi quỹ đạo đã định, đi cách Mặt Trăng 5995 km. Sau đó, khi pin của tàu không gian cạn kiệt, nó đã ngừng truyền tín hiệu và đến nay vẫn còn ở không gian. Vào năm 1969, khi nhân loại lần đầu tiên đặt chân lên Mặt Trăng, phi hành đoàn "Apollo-11" đã mất 109 giờ 42 phút kể từ khi phóng cho đến bước đi lịch sử của Neil Armstrong trên bề mặt Mặt Trăng.

Sự khác biệt đáng kể về thời gian bay đến Mặt Trăng được xác định bởi nhiều yếu tố, trong đó có vai trò then chốt của lượng nhiên liệu sử dụng. Các kỹ sư đã phát hiện ra rằng việc giảm thể tích nhiên liệu dẫn đến việc tăng thời gian bay, tuy nhiên nhiệm vụ vẫn có thể được hoàn thành nhờ việc sử dụng trọng lực tự nhiên của các thiên thể, đặc biệt là Trái Đất, cho phép đưa tàu vũ trụ theo một quỹ đạo dài hơn.

Ví dụ có thể là máy bay không người lái "Beresheet" của Israel, được phóng lên Mặt Trăng vào năm 2019. Sau khi khởi động, "Beresheet" đã quay xung quanh Trái Đất trong khoảng sáu tuần theo quỹ đạo mở rộng, trước khi đạt đủ tốc độ để bay tới Mặt Trăng. Mặc dù thiết bị đã đến được đích, kết thúc của nhiệm vụ lại không như Cơ quan Không gian Israel đã lên kế hoạch. Liên lạc với "Beresheet" đã bị mất, và nó đã va chạm vào bề mặt Mặt Trăng sau 48 ngày kể từ khi phóng, trong quá trình đó đã phát tán hàng ngàn sinh vật vi mô - tardigrades.

Kỷ lục về quỹ đạo bay dài nhất tới Mặt Trăng thuộc về tàu vũ trụ CAPSTONE của NASA. Tàu cubesat nặng 25 kg này đã mất 4,5 tháng để rời khỏi quỹ đạo Trái Đất, thực hiện một vài vòng quanh hành tinh trước khi vào quỹ đạo Mặt Trăng vào năm 2022. CAPSTONE được gửi đi để thử nghiệm quỹ đạo mà NASA dự định sử dụng cho trạm vũ trụ Gateway.

Bất kể lộ trình nào được chọn, mỗi nhiệm vụ lên mặt trăng đều trải qua nhiều giai đoạn. Từ 60% đến 90% khối lượng khởi động của bất kỳ tàu vũ trụ nào là nhiên liệu cần thiết để vượt qua trọng lực trái đất và ra ngoài không gian. Sau khi đạt được quỹ đạo, con tàu phải tiêu thụ nhiên liệu còn lại một cách tiết kiệm nhất để ra khỏi quỹ đạo tối ưu hướng tới mục tiêu, vì việc tăng khối lượng nhiên liệu sẽ dẫn đến sự gia tăng khối lượng tổng thể và chi phí của tàu. Cuối cùng, tàu vũ trụ cần tiêu tốn một phần nhiên liệu để rời khỏi quỹ đạo trái đất.

Thời gian bay đến Mặt Trăng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác. Theo lời của Mark Blanton, người đứng đầu phân tích và đánh giá chương trình NASA "Mặt Trăng-Mars", một trong những khía cạnh then chốt là mục tiêu của nhiệm vụ. "Cơ quan vũ trụ đánh giá các loại tên lửa có sẵn và khả năng của chúng trong việc đưa thiết bị không gian. Đặc điểm của tên lửa mang và nhiệm vụ của nó xác định kích thước của tàu vũ trụ. Sau khi làm rõ 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 chính xác kích thước của thiết bị, số lượng phi hành đoàn, phân bổ nhiên liệu và bất kỳ chi tiết nào khác, có thể ảnh hưởng đến tổng thời gian chuyến bay đến Mặt Trăng.