La première expédition lunaire anglo-américaino-russe découvre sur notre satellite un drapeau anglais planté dans la poussière depuis 1899.

Un flash-back permet de rechausser les bottes de sept lieues de Wells : l'excentrique savant Cavor qui doit beaucoup au Professeur Tournesol, enduit d'un précipité de son invention annihilant la gravité une sphère métallique qui s'envole, l'emportant vers la Lune en compagnie de son assistant et de la fiancée de ce dernier, qui a joué les passagères clandestines.

La première partie du film, volontairement étirée, est une franche et fraîche comédie qui voit monter au ciel toitures et animaux ; la seconde, malgré de remarquables plans, spatiaux, doit plus à Méliès qu'à la science Wellsienne, même si les Sélénites insectoïdes (figurants en combinaison et quelques créatures animées) , ou le "Veau Lunaire", monstrueuse chenille, sont assez effrayants. 

Les décors hexagonaux de la cités des insectes, baignant dans une lumière verte ou rougeoyante, et devant évoquer une sorte de ruche cavernicole, sont très réussis. 

Le film surprend par sa cruauté. Ray Harryhausen considère l'oeuvre comme l'un de ses meilleurs films ; un avis que l'on doit partager, même si le succès commercial n'a pas tout à fait été conforme à ses espoirs.

C'est une fantaisie, mais qui tout de même amène à se poser des questions sur le bien-fondé du désir d'expansion géographique de l'homme, de sa propension à s'approprier systématiquement et hâtivement toute terre qu'il croit "découvrir", alors qu'elle est déjà habitée.
Il est aisé d'y voir une allégorie de la conquête de l'Amérique par les Européens, qui apportèrent avec eux les fléaux (l'alcool, les maladies entre autres vénériennes,...) qui décimeront les peuples amérindiens.