En Syldavie, Tournesol met au point sa fusée lunaire à moteur atomique et s'apprête à partir pour la Lune. Mais de mystérieux incidents mettent à mal ce projet : la fusée d'essai est détournée, une tentative de vol des plans se produit... Qui se cache derrière cela ? Et la fusée pourra-t-elle décoller ? Nous retrouvons nos héros à bord de la première fusée lunaire. Mais le vol est loin d'être de tout repos : outre la présence involontaire des Dupondt (ce qui limite sérieusement les réserves d'oxygène), des saboteurs sont également à bord. La fusée sera-t-elle de retour sur Terre à temps ?

Les deux épisodes de l'aventure lunaire imaginés par Hergé (Objectif Lune et On a marché sur la Lune) furent publiés en 1953 et 1954, soit quinze ans avant la mission Apollo 11. Ces deux récits visionnaires sont ici réunis en un seul volume, à l'occasion du 50e anniversaire des premiers pas de l'homme sur la Lune, le 20 juillet 1969.