进入21世纪以来，由于越来越多的国家或组织深刻地认识到，探测月球对政治、经济和科技等许多方面都有十分重要的意义，所以随着科技和经济的飞速发展，尤其对能源需求的日益加剧，欧洲、日本、中国、印度和美国先后成功发射了各自的月球探测器，并取得了大量科技成果，从而在全球掀起了探月热潮。
目前，因为近些年发射的大部分月球探测器都已完成了各自的任务而结束使命。另外，俄罗斯、英国和德国甚至韩国也将参与21世纪的第二轮探月热潮。
欧洲“智慧-1”探测器靠太阳能推进系统进入月球轨道
欧洲“智慧”率先升空
2003年9月27日，欧洲航天局成功发射了其第1个月球探测器——斯玛特-1(又叫智慧-1)，这也是21世纪人类发射的第1颗月球探测器，拉开了人类探月的新序幕。
斯玛特-1的主要任务有两项：一是对月球进行研究和绘图，二是试验太阳电推进技术。该探测器携带了7台仪器，完成了预定的科学任务，并取得了大量成果。例如，首次清晰地观测到了月球表面的钙、镁等矿物质;绘制出了详细的月球元素和矿物分布图及月球表面的整体外貌图，使科学界第1次发现月球极地与赤道区域的许多不同地质构造，也让人类第1次发现月球北极附近存在一个“日不落”区域，那里有望成为建设人类定居点的理想场所;斯玛特-1获取的南极地图表明，那里有非常令人激动的科学和探测目标，而且处在月球车和人员可以到达的范围内。
不过，斯玛特-1的最大亮点是成功试验了太阳能电推进系统。它是世界第1个正式应用太阳能电推进系统飞向月球的空间探测器。太阳能电推进系统比目前的一般化学推进系统效率高10倍，具有节省燃料、工作时间长和振动小等优点。这一试验的成功为今后太空飞行中使用这种推力系统奠定了基础。
欧洲航天局2010年9月16日宣布，将在2018年向月球南极发射一个大型着陆器，它载有用于研究人类永久居住地点的漫游车，从而探测月面上的各种未知因素，并试验新技术，以便为未来载人登月做准备。
日本“月女神-1”进入月球轨道后释放两个子轨道器
日本“女神”功能强大
经过多年努力，2007年9月14日，日本终于成功发射了月女神-1月球探测器。它有以下特点：
(1)它是继美国“阿波罗”计划之后最大的月球探测项目，重3吨，携带15台科学探测仪器。
(2)它由1个主探测器和2个子探测器组成，其中主探测器观测月球表面元素和矿物分布、表面和亚表面结构等;“干涉测量”子探测器测量月球的精确位置和运行轨迹以测量重力场;“中继”子探测器主要用于保障主探测器与地面的通信，并通过中继多普勒测距信号方式，首次直接测量月球背面重力场。
(3)它携带的仪器很先进，其中有些仪器的探测精确度是以往同类仪器的10倍乃至100倍。例如，其地形照相机的分辨率为10米;多谱段成像器的可见光谱段分辨率为20米;月球雷达探测仪能探测月球表层以下2～5米的构造。据日本媒体报道，月女神-1搭载的激光测高计已经获得整个月球地形的数据，其精度是从前勘测精度的10倍。这张新月球地形图的“土地高度”识别精度达到5米，远高于美国2005年绘制的同类地形图。
未来，日本还将实施多项月球计划。2012～2015年，日本计划发射月女神-2，它由着陆器、装有机械臂的月球车和围绕月球运行
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