В Московском Институте межпланетных сообщений проводятся первые опыты по подготовке полёта на Луну. С академиком Седых, создателем гигантского суперкосмического ракетоплана, летят аспирантка Марина и тайком пробравшийся на корабль юный изобретатель Андрюша. Путешественники прилуняются на обратной стороне Луны и, побродив по Луне, благополучно возвращаются на Землю. Фильм консультировал К.Э.Циолковский, который сделал для картины 30 чертежей ракетоплана.