1. Научный конгресс в Астрономическом клубе.
2. План путешествия. Выбор исследователей и их спутников. Всеобщий энтузиазм. Прощание.
3. Чудовищный завод. Построение снаряда.
4. Кузница, печи, строительство гигантской пушки.
5. Астрономы садятся в ядро.
6. Заряжают пушку.
7. Огромная пушка. Парад гвардии. Салют.
8. Полёт через пространство. Луна приближается.
9. Ядро попадает Луне в глаз!!!
10. Падение ядра на Луну. Свет Земли. Вид на Землю с Луны.
11. Долина кратеров. Извержение вулканов.
12. «Звёздные» сны (болиды, Большая Медведица, Феба, Близнецы, Сатурн).
13. Снежная буря.
14. 40 градусов ниже нуля. Спуск в лунный кратер.
15. Внутри Луны. Грот гигантских грибов.
16. Встреча и сражение с селенитами.
17. Захвачены в плен!!
18. Лунный король. Армия селенитов.
19. Бегство.
20. Дьявольская погоня.
21. Астронавты находят ядро. Отъезд с Луны.
22. Падение ядра вниз в пространстве.
23. Ядро падает в океан.
24. На дне океана.
25. Спасение. Возвращение в порт.
26. Праздник. Триумфальный марш.
27. Чествование и награждение героев путешествия.
28. Парад моряков и пожарных. Триумфальный марш.
29. Возведение памятника в честь событий.
30. Народные гуляния. Селенит, захваченный в плен на Луне, выставлен на обозрение как диковина.
В фильме — 260 метров. Основные эпизоды сценария «Путешествие на Луну» заимствованы из двух знаменитых романов — «От земли до Луны» (1894) Жюля Верна и «Первые люди на Луне» (1895) Герберта Уэллса. Из первого взято ядро, гигантская пушка, клуб безумцев. Из второго — большая часть лунных эпизодов: снежная буря, спуск в лунный кратер, битва с селенитами, падение на дно океана и т. д.
Астрономы носят у Мельеса остроконечные шапки и мантии астрологов и собираются в зале старинного замка. Общество под председательством профессора Барбанфуи (его играл сам Жорж Мельес) принимает решение организовать межпланетную экспедицию.
Индустриальный пейзаж «чудовищного завода», где изготовляется ядро для полёта на Луну, сделан в стиле модерн. Он ловко скомпонован и производит впечатление грандиозности, поскольку актёры не появляются в этой картине.
Мельес обладал чувством киноритма и умением остроумно и весело шутить. Чего стоит, к примеру, полёт снаряда с астронавтами к Луне мимо различных небесных тел, из «окошек» которых, приветствуя путешественников, выглядывают хорошенькие девушки.
Фрагмент, когда ядро пересекает небо и опускается на Луну, — один из самых запоминающихся в фильме. Ядро врезается в лунный «глаз» («лик» Луны кривится от боли), а затем эпизод повторяется в более «реалистичной» трактовке (ядро вонзается в пустынную поверхность планеты).