Az indításra a kedvezőtlen időjárási körülmények miatt a tervezettnél 20 perccel később került sor. Az összesen 579 millió dollárba kerülő két szonda feladata, hogy előkészítse az amerikaiak visszatérését a Föld egyetlen kozmikus kísérőjére.

A Holdat az amerikaiak éppen negyven éve hódították meg: Neil Armstrong 1969 júliusában lépett ki az emberiség első küldötteként az égitestre. Az 1972 decemberében zárult Apollo-program során összesen 12 ember jutott el a Holdra.

George Bush elnök 2004-ben hirdette meg azt a programot, amelynek az a célja, hogy az amerikaiak visszatérjenek a Holdra, de immár nem néhány napos küldetésre, hanem huzamosabb időre megvessék lábukat rajta. Ez 2020 környékén várható.

A holdraszállás legmegfelelőbbnek tűnő helyszíneinek felkutatása az LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) szondára vár. A majd kétezer kilogramm tömegű űreszköz 50 kilométeres magasságban poláris pályán keringve pásztázza a Hold felszínét, különösen a sarkvidékeket. Emellett várhatóan még néhány érdekességgel is megörvendezteti majd az űrkutatás iránt érdeklődőket. A tervek szerint ugyanis lencsevégre kap majd olyan objektumokat, amelyeket annak idején a Földről juttattak el a Holdra. Például azoknak az embert szállító holdkompoknak az indítóplatformjait, amelyek az égitesten maradtak, miután a kétszemélyes űreszközöket magasba repítették. Valószínűleg fényképek készülnek a Holdra leszállt vagy becsapódott egykori amerikai, illetve szovjet szondákról is.

Az LRO-val együtt indított LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) szonda két becsapódó darabbal veri majd fel a Hold porát. A kirepülő anyagfelhő összetételét a Hold körüli pályáról az LRO, valamint földi teleszkópokkal és műholdakról is figyelik. Ha az anyagmintából valóban kimutatható lesz a víz jelenléte, az óriási lökést adhat annak a célnak az eléréséhez, hogy tíz év múlva az emberiség ismét megcélozza a Holdat.

Az Atlas-5 kétfokozatú hordozórakétával fellőtték az LRO és LCROSS holdszondákat a floridai Cape Canaveralon, 2009. június 19-én