Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) , kapal angkasa AS yang memetakan permukaan Bulan untuk membantu memilih laman web yang sesuai untuk pendaratan bulan yang belum siap dan akhirnya dikerjakan. Selepas beberapa siri penangguhan, LRO berjaya dilancarkan pada 18 Jun 2009, dari Cape Canaveral, Florida, dengan roket Atlas yang juga melancarkan Satelit Pemerhatian dan Sensasi Kawah Lunar (LCROSS), yang dirancang untuk mencari air di bulan kutub Selatan. Setelah memindahkan dari orbit Bumi ke orbit bulan, LRO diletakkan di orbit pentauliahan elips, kutub selama kira-kira dua bulan sebelum menggunakan pendorong onboard untuk menurunkan orbitnya ke ketinggian 50 km (30 batu). Pada tahun 2015 orbitnya diturunkan ke ketinggian 20 km (12 batu) di atas kutub selatan Bulan. Misinya dijangka berterusan hingga tahun 2020-an.
Kuiz Astronomi dan Kuiz Angkasa Apakah bahagian yang dapat dilihat dari Matahari? Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Negara AS telah memberikan keutamaan tertinggi kepada pencirian persekitaran radiasi di orbit bulan kerana ini akan menjadi pertimbangan kesihatan utama bagi kru angkasa pada misi masa depan program Constellation yang dicadangkan. Untuk tujuan itu, Teleskop Sinar Kosmik untuk Kesan Sinaran membawa dua alat pengesan silikon dan plastik khas di atas LRO, satu bertujuan menuju ke permukaan bulan dan yang lain ke arah ruang angkasa. Alat pengesan ini dirancang untuk menyerap sinaran dengan cara yang sama seperti tisu tulang dan otot manusia.
Kamera Pengintai Lunar memetakan sebagian besar permukaan (termasuk wilayah yang diliputi oleh Apollo dan misi lain) untuk menentukan kadar dan bahaya pembentukan kawah serta ciri-ciri yang lebih kecil yang mungkin berbahaya untuk pendaratan kapal angkasa di Bulan. Laman web yang sesuai untuk penggunaan sumber daya in situ mempunyai kepentingan tertinggi. Kamera itu juga mengambil gambar tempat-tempat yang dikunjungi oleh misi Amerika dan Soviet sebelumnya ke Bulan, seperti misi Apollo dan perantau Lunokhod, dan pada tahun 2019 ia menemui lokasi nahas Beresheet Israel dan pendarat Vikram India. Data dari Lunar Orbiter Laser Altimeter digunakan untuk menghasilkan peta topografi dengan ketepatan menegak 1 meter (3 kaki).
Pencarian air yang dapat digunakan oleh pangkalan bulan depan dibantu oleh tiga instrumen. The Lyman-Alpha Mapper mencari sinar ultraviolet yang khusus untuk hidrogen di kawasan yang dibayangi secara kekal. Diviner Lunar Radiometer memetakan bagaimana bahan permukaan panas dan sejuk pada siang dan malam bulan, dan Lunar Exploration Neutron Detector mengukur neutron yang tersebar kembali ke angkasa oleh nukleus hidrogen.
