Obíhající měsíc NASA mise zahájena na podzim roku 2008. Svou nízkou polární orbitu a nástroj datová část získává nové údaje na podporu budoucí lidské přistání sítě a průzkum zdrojů včetně polární prchavé látky (především vodní led). Tyto údaje zahrnují ve vysokém rozlišení snímání a topografie, lunární záření prostředí a globální složení povrchu. The měsíční kráter pozorování a průzkumu satelitní (LCROSS) s LRO, pak cestoval nezávisle pro řízené krach na 9. října 2009 do trvale se stínem kráter na lunární jižní pól na podporu hledání vodního ledu. Odhadem 5. 6 ± 2. 9 % hmotnostní vodního ledu byla ohlášena v regolitu v místě dopadu LCROSS, Cabeus kráter.