Satelity zostaną wyniesione razem przez rakietę Atlas V z Przylądka Canaveral na Florydzie. Jako datę startu ustalono 17 czerwca. LRO będzie dysponować siedmioma instrumentami i ma na celu uzyskanie informacji przydatnych do zidentyfikowania obszarów dogodnych do przyszłych misji załogowych. Będzie też testem nowych technologii. LRO będzie przebywać co najmniej rok na niskiej orbicie polarnej wokół Księżyca. Natomiast LCROSS ma poszukać ostatecznej odpowiedzi co do występowania wody na księżycowych biegunach. W tym celu wykorzysta w nietypowy sposób drugi człon rakiety Atlas Centaur. Człon Centaur będzie podróżował razem z satelitą przez cztery miesiące a następnie zostanie użyty do uderzenia w stale zacieniony krater na jednym z księżycowych biegunów. Uderzenie będzie obserwowane przez satelity LCROSS, LRO, sieć teleskopów naziemnych oraz być może przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Księżyc jest obiektem coraz intensywniejszego zainteresowania również przez inne kraje wykonujące loty kosmiczne. W ostatnich latach bezzałogowe misje księżycowe wykonywały Chiny, Indie, Europejska Agencja Kosmiczna.