Видимая сторона Луны — Залив Радуги Океана Бурь. Отчетливо видно, как молодые лавовые потоки базальтов перекрывают древние кратерированные материковые поверхности
В результате полетов автоматических и пилотируемых станций получено множество снимков лунной поверхности самой различной детальности, в земные лаборатории доставлены сотни килограммов лунных пород, на поверхности Луны выполнены первые геологические маршруты. Остановимся лишь на главнейших вехах этих выдающихся исследований. Одной из важнейших задач исследовании Луны с помощью АМС[2] было получение снимков ее обратной стороны, невидимой с Земли, о строении которой высказывались самые различные гипотезы. В 1959 г. АМС "Луна-3" выполнила фотографирование большей части обратной стороны Луны с площадью около 10 млн. км2. Было установлено, что обратная сторона занята в основном материковыми областями светлой окраски с малым числом морских впадин. Исследования в этом направлении были продолжены в 1965 г., который ознаменовался успешным запуском в сторону Луны станции "Зонд-3". В результате с расстояния около 10 тыс. км была сфотографирована 1/3 поверхности обратного полушария Луны. На снимках были видны кратеры разных размеров, протяженные цепочки кратеров, крупные трещины. Не подтвердились гипотезы о развитии сплошного пояса морских впадин и о наличии на обратной стороне предполагаемого Океана Антиподов. В целом обратная сторона естественного спутника Земли перестала оставаться загадкой для человечества.
В 1964 г. поверхности Луны достигла станция "Рейнджер-7". Она совершила посадку в Море Познанном. Станция производила съемку с приближением к поверхности, вплоть до высоты 480 м. На последнем снимке на площади 50X30 м различаются объекты до 0,5 м в поперечнике. Следующие аппараты прилунились в Море Спокойствия и в кратере Альфонс.
На следующем этапе были получены детальные снимки непосредственно на самой поверхности Луны. 3 февраля 1966 г. автоматическая станция "Луна-9" впервые совершила мягкую посадку на восточной окраине Океана Бурь. Станция передала круговые панорамы лунной поверхности. На них видны мельчайшие детали строения грунта, отдельные камни, небольшие кратеры. В этом же году на окололунную орбиту был выведен первый искусственный спутник — автоматическая научная станция "Луна-10". 2 июня 1966 г. мягкую посадку в Океане Бурь вблизи кратера Флеистид совершил космический корабль "Сервейор-1". При съемке на поверхности были использованы светофильтры, что позволило воспроизвести цветные изображения. Поверхность Луны оказалась серо-коричневой.
В октябре 1966 г. на орбиту искусственного спутника Луны была выведена станция "Луна-12". Она выполнила фотографирование отдельных участков Моря Дождей с высоты 100-300 км. На снимках видны детали рельефа поперечником 15-20 м. Были установлены повышенная концентрация мелких кратеров в районе светлых лучей, отходящих от кратера Аристарх. В этом же году в результате мягкой посадки станции "Луна-13" были изучены свойства грунта в районе Океана Бурь. В 1968 г. станция "Зонд-6" провела фотографирование Луны с расстояний 11 и 2,5 тыс. км, успешно возвратившись на Землю. В последующие два года с помощью станций "Зонд-7" и "Зонд-8" были получены цветные фотографии Луны с различных расстояний.
Большое число самых разнообразных снимков на поверхности Луны было получено американскими астронавтами при выполнении программы "Аполлон", а также с автоматических самоходных аппаратов "Луноход".
Результаты дешифрирования снимков Луны получили обоснование путем сравнения с данными о составе горных пород, образцы которых были доставлены как американскими астронавтами, так и советскими автоматическими станциями серии "Луна".
Марс представляет собой сложный объект для изучения с помощью земных телескопов. Карты этой планеты, основанные на рисунках и фотографиях, выполненных с помощью телескопов, были очень несовершенны. Вполне отчетливо на них изображались полярные шапки, тогда как многие детали строения поверхности выделялись неясно. Основные детали на поверхности Марса получили наименования морей, заливов, озер, болот, равнин, борозд, каньонов. Общеизвестна длительная дискуссия о наличии и происхождении "каналов" Марса.