pole grawitacyjne Księżyca zostało zmierzone poprzez śledzenie sygnałów radiowych emitowanych przez orbitujące statki kosmiczne. Zastosowana zasada zależy od efektu Dopplera, w którym przyspieszenie linii wzroku może być mierzone przez małe przesunięcia częstotliwości sygnału radiowego i pomiar odległości od statku kosmicznego do stacji na Ziemi. Ponieważ pole grawitacyjne księżyca wpływa na orbitę statku kosmicznego, można wykorzystać te dane śledzenia do wykrywania anomalii grawitacyjnych., Jednak ze względu na synchroniczny obrót Księżyca nie jest możliwe śledzenie statków kosmicznych z Ziemi znacznie poza kończynami Księżyca, więc do niedawnej misji Grail (Gravity Recovery and Interior Laboratory) odległe pole grawitacyjne nie było dokładnie znane.

główną cechą pola grawitacyjnego Księżyca jest obecność masconów, które są dużymi dodatnimi anomaliami grawitacyjnymi związanymi z niektórymi z gigantycznych basenów uderzeniowych. Anomalie te znacząco wpływają na orbitę statków kosmicznych wokół księżyca, a dokładny model grawitacyjny jest niezbędny w planowaniu zarówno misji załogowych, jak i bezzałogowych. Zostały one początkowo odkryte przez analizę danych śledzenia orbitera księżycowego: testy nawigacyjne przed programem Apollo wykazały błędy pozycjonowania znacznie większe niż specyfikacje misji.,

Mascony są częściowo spowodowane obecnością gęstych Mare bazaltowych strumieni lawy, które wypełniają niektóre baseny uderzeniowe. Jednak same przepływy lawy nie mogą w pełni wyjaśnić różnic grawitacyjnych i wymagane jest również podniesienie interfejsu skorupa-płaszcz. Opierając się na modelach grawitacyjnych Lunar Prospector, zasugerowano, że istnieją pewne maskony, które nie wykazują dowodów na wulkanizm mare basaltic. Ogromny obszar wulkanizmu mare basaltic związany z Oceanus Procellarum nie powoduje dodatniej anomalii grawitacyjnej., Środek ciężkości Księżyca nie pokrywa się dokładnie z jego geometrycznym środkiem, ale jest przesunięty w kierunku Ziemi o około 2 km.