Через те, що період обертання навколо Землі і період обертання навколо своєї осі у Місяця дуже близькі, з Землі можна спостерігати лише одна півкуля Місяця. Причиною цієї синхронізації вважають припливи, які Земля викликає в місячній корі [1]. Також вплив може чинити і різниця в розподілі маси в оболонці Місяця [2].
Обертання Місяця навколо осі і навколо Землі збігаються не зовсім точно: навколо Землі Місяць звертається зі змінною кутовою швидкістю внаслідок ексцентриситету місячної орбіти (другий закон Кеплера) - поблизу перигею рухається швидше, поблизу апогею повільніше. Однак обертання Місяця навколо власної осі рівномірно. Це дозволяє побачити із Землі західний і східний краю зворотного боку Місяця. Це явище називається оптичної либрацией по довготі. Є й оптична либрация по широті. вісь обертання Місяця не точно перпендикулярна площині її орбіти, тому раз на місяць з Землі видно північний і (через півмісяця) південний край зворотного боку. Сукупність цих явищ дозволяє спостерігати близько 59% місячної поверхні.
Також існує фізична либрация, обумовлена коливанням супутника навколо положення рівноваги в зв'язку зі зміщенням центру ваги ядра. а також у зв'язку з дією приливних сил з боку Землі. Ця фізична либрация має величину 0,02 ° по довготі з періодом 1 рік і 0,04 ° по широті з періодом 6 років.
На підставі отриманих матеріалів була підготовлена перша карта зворотного боку Місяця, що містила сотні деталей поверхні, виявлених за їх відбивних характеристик. Повний каталог цих утворень увійшов в «Атлас зворотного боку Місяця» (1960 рік). Слідом за цим спільно з інститутом ім. Штернберга і Цниигаик був підготовлений перший глобус Місяця з зображенням 2/3 поверхні зворотного, невидимого з Землі, півкулі [3].
У 1968 році американські астронавти пролітали над зворотною стороною Місяця на борту космічного корабля «Аполлон-8».
Головні відмінності зворотного боку Місяця від видимої з Землі - в переважання на ній материкового рельєфу над морями і в достатку кратерів. Тут знаходиться лише два моря, Море Москви і Море Мрії. З іншого боку, в списку найбільших за діаметром місячних кратерів перші дев'ять розташовані саме на зворотному боці Місяця [6].
