比地球岩石更古老的月岩
阿波罗号宇宙飞船1969年登陆月球后，科学家不再只能远远望着月球了，航天员在月球表面上采集岩石标本，放置许多的测试仪器，对于月球的结构可以收集更深入的数据做分析。
从采集到的岩石做年代分析后发现，月球的岩石非常古老，有许多岩石的年代超过地球上最古老的岩石。根据统计99%的月岩年龄超过地球上90%的古老岩石，计算出的年代是43亿年到46亿年之前。而月表土壤的年代也非常古老，有些甚至比月岩的时间还提前10亿年。
月震实验：月球是空心的
月震的实验也许可以说明月球的结构。登陆月球的航天员要出发回到地球之前，会驾驶登月小艇飞离月球表面，与返回地球的太空舱结合后，登月小艇便被抛弃至月球表面。设置在72公里外的月震仪测得月球表面的震动，这个振动持续超过15分钟，就像用锤子用力敲击大钟一样，振动持续很长时间才慢慢消失。
举个例子，当人们用力敲击一个空心铁球时，它会发出嗡嗡而持续的振动，而敲击实心铁球的时候，只会听到短暂的振动。这个持续振动的现象让科学家开始设想月球是否是空心的。
另外，一个实心的物体遭受撞击时，可以测出两种波，一种是纵波，一种是表面波，而空心的物体只能测到表面波。纵波是一种穿透波，可以穿透物体，由表面的一边经过物体中心传导到另一边。表面波如同它的名字一样，只能在极浅的表面传递。但是，放置在月球上的月震仪，经过长时间的记录，都没有记录到纵波，全部都是表面波。根据这个现象，科学家非常惊讶地发现：月球是空心的！
包着金属壳的月球
人们看月亮都会看到有一块块黑影子，这就是科学家所称的黑影区。当航天员拿起他们的电动钻想在那儿钻一个洞时，他们发现很费力。仔细地分析此类区域的地表组成成分，发现大部分是硬度很高、用来建造宇宙飞船的钛金属。所以，月球的整体构造可以说就像是一个空心的金属球。
这个发现让一个长久以来困惑专家的问题有了解答。月球上的陨石坑数量非常多，不过奇怪的是，这些坑洞都相当的浅。科学家推算一颗直径16公里的小行星以每小时5万公里的速度撞毁在地球上，将会造成一个直径四到五倍深的大坑，也就是应该有64—80公里深。然而在月球表面最深的一个加格林陨石坑，它的直径将近300公里，深度却只有6.4公里。如果科学家的计算无误，造成这个坑的陨石如撞在地球上，将会造成至少1200公里深的大坑！