Впервые обратная сторона Луны была сфотографирована советской АМС «Луна-3» 7 октября 1959 года. Прием сигнала осуществляли в Симеизской обсерватории. В массовой печати впервые изображение обратной стороны Луны, полученное АМС «Луна-3», появилось 27 октября 1959 года, оно было опубликовано в газете «Правда» и в других советских изданиях[3].
Материалы съёмок, переданные на Землю, были направлены для изучения в три астрономических учреждения СССР: Главную астрономическую обсерваторию в Пулково, Астрономическую обсерваторию Харьковского университетаи Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга МГУ. В Москве в работах вскоре принял участие также Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэрофотосъемки и картографии (ЦНИИГАиК).
На основании полученных материалов была подготовлена первая карта обратной стороны Луны, содержавшая сотни деталей поверхности, выявленных по их отражательным характеристикам. Полный каталог этих образований вошёл в «Атлас обратной стороны Луны» (1960 год). Вслед за этим совместно с институтом им. Штернберга и ЦНИИГАиК был подготовлен первый глобус Луны с изображением 2/3 поверхности обратного, невидимого с Земли, полушария[4].
Названия сфотографированных «Луной-3» деталей поверхности обратной стороны Луны были официально утверждены Международным астрономическим союзом 22 августа 1961 года[5].
В 1965 году обратную сторону Луны фотографировала советская АМС «Зонд-3». Всего съёмками «Луны-3» и «Зонда-3» было охвачено 95 % поверхности Луны[6]:35.
В 1968 году американские астронавты пролетали над обратной стороной Луны на борту космического корабля «Аполлон-8».
В 2012 году американские астрономы сообщили об обнаружении на обратной стороне Луны нескольких маленьких грабенов (глубина одного из них — лишь около метра). Судя по тому, что они, несмотря на такой размер, сохранились до сих пор (а также по отсутствию на них крупных молодых кратеров), их возраст не превышает 50 млн лет. Это свидетельствует о том, что слабые тектонические процессы продолжались на Луне в совсем недавнем геологическом прошлом, хотя крупномасштабные прекратились более миллиарда лет назад[7].
3 января 2019 года китайский аппарат «Чанъэ-4» стал первым земным космическим аппаратом, севшим на обратную сторону Луны.
На обратной стороне находится самый большой кратер Луны — бассейн Южный полюс — Эйткен[8].
Главное отличие обратной стороны Луны от видимой с Земли — малое количество морей, что связывают с большей толщиной коры. Здесь находятся лишь два больших моря — Море Москвы и Море Мечты, но есть множество мелких морских участков, большинство из которых расположены в бассейне Южный полюс — Эйткен. Так, в нём находится озеро Забвения, а за его пределами — Озеро Удовольствия и озеро Одиночества. Остальные морские участки обратной стороны Луны названий не получили.
Рядом с некоторыми крупными кратерами — Менделеев, Грегори, Дзевульский, Артамонов, Курчатов, Лейшнер, Сомнер, Майкельсон, Лукрецийесть цепочки кратеров, названные по их именам
