Da tutto il mondo piovono sottoscrizioni per finanziare l'impresa. I più illustri scienziati discutono la questione. Un avventuriero francese, Michel Ardan, si propone di salire sul proiettile, che invece progetta di forma cilindrica, e di diventare così il primo astronauta della storia umana.

Nel corso di una disputa tra Impey Barbicane, direttore del Gun Club ed ideatore dell'opera, e il Capitano Nicholl, avversario politico di Barbicane, frutta la possibilità di una scommessa: se il proiettile, con Barbicane, Ardan e Maston al suo interno, riuscirà a raggiungere la Luna intatto, senza intoppi di costruzione né di lancio, il Capitano Nicholl dovrà a Barbicane quindicimila dollari.

Alcuni osservatori, d'accordo con Nicholl predicono che l'impresa sarà un fallimento, e che persino il lancio sarà un disastro. Tuttavia, il lancio di prova ha successo. Alla presenza di spettatori arrivati da tutto il mondo, il proiettile dentro il quale si trovano tre astronauti viene lanciato nello spazio.