La historia continúa en el punto dónde queda el álbum anterior: tras el lanzamiento exitoso del cohete se intenta contactar con los tripulantes. Sin embargo, hay una sorpresa, los Fernández se han confundido de hora y se encuentran a bordo.
Tras un viaje no exento de algún sobresalto, alunizan en la luna, donde montan el equipo y empiezan las investigaciones y exploración del terreno con alguna que otra anécdota. En una de las expediciones en las que quedan en el cohete Tintín y el ingeniero Wolff, entra en acción el coronel Jorgen, conspirador de Borduria, para apoderarse del cohete y abandonar a los expedicionarios en el satélite.