La trama cuenta cómo el joven reportero Tintín y su amigo el capitán Haddock reciben una invitación del profesor Tornasol para llegar a Syldavia, donde Tornasol está trabajando en un proyecto secreto en una instalación gubernamental segura para planear una misión tripulada a la Luna.

Desarrollado a través de sugerencias de los amigos de Hergé, Bernard Heuvelmans y Jacques Van Melkebeke, Objetivo: la Luna fue producido siguiendo una extensa investigación de Hergé sobre la posibilidad de viajes espaciales humanos —una hazaña que aún no se había logrado— en la que el dibujante buscaba un trabajo tan realista como fuera posible. Durante la serialización de la historia, Hergé creó los Studios Hergé, un equipo de dibujantes con sede en Bruselas para ayudarlo en el proyecto. Hergé concluyó que la historia comenzó en este volumen con Aterrizaje en la Luna, mientras que la serie se convirtió en una parte definitoria de la tradición de los cómics franco-belgas.