Ez a két szonda úgy kettő, hogy lényegében egy. Az LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) nevű űreszköz két része bombázta meg a Holdat. Először a kiürült Centaur hordozórakéta-fokozat csapódott a Cabeus-kráter belsejébe. A másik bomba az LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) nevű egység volt.

A rakétafokozat közép-európai idő szerint fél kettő után egy perccel tépázta meg a Holdat. A 2200 kg-os rakétafokozat az amerikai űrhivatal, a NASA elemzése szerint 350 tonnányi holdanyagot mintegy 10 kilométer magasságig szórt szét. A LRO nevű űrszonda alig egy perccel később haladt el a becsapódás helyszíne fölött. Nagyfelbontású kamerája, színképelemzésre alkalmas műszere, radarberendezése figyelte a becsapódás helyét közvetlenül az esemény előtt és után. Így a tudósok információt szerezhettek az ott bekövetkező változásokról. Négy perccel később az első után ez is becsapódott a Holdba.

Azért éppen a déli pólus környékét választották ki, mert itt egyes kráterek mélyére sohasem süt be a Nap. Ha valahol, akkor ezeken víznek, vízjégnek kell lennie. Ha van ilyen, akkor az anyagtörmelékből ez - a majdani emberes holdi utazások szempontjából alapvető jelentőségű víz - kimutatható.
A 79 millió dollárból épített LCROSS űrszonda becsapódását a mesterséges holdak mellett a Hubble-űrtávcső is figyelte.