形状不规则
“谜团在于月球太扁了，”美国麻省理工学院地球物理学与行星科学教授玛丽亚·T·朱伯告诉《纽约时报》记者。
20世纪六七十年代，太空探测器发现，处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。
但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。
质量不均匀
质量不均匀
一般认为，45亿年前，一个火星大小的天体撞击地球，产生的部分碎片形成月球，但这也仅限于推测。
月球形状的另一个谜团是，月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大：前者地壳比另一面地壳薄许多，并拥有由玄武岩构成的广阔平原，这些平原被称为月海，这是很久以前月球表面火山喷发的结果。
背对地球的一面地壳厚很多，有更多陨石坑，几乎没有月海。
一定程度上，月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心，偏离了约1.6千米。但是，迁移的发生过程尚不清楚。
月地渐远离
月地渐远离
法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵，然而，他没有看到的是，月球正在逐渐远离地球。月球每年远离地球约3.8厘米。
现在的月球自转和公转周期相同，所以它的一面总是朝向地球。科学家估计，和现在约38万千米的距离不同，早期的月地距离可能只有约2.6万千米。
由于天体运行轨道半径与天体转速有关，按照这一假设，1比1的自转公转周期比可以解释当前月球形状不规则的现象。
还有一些科学家假设，月球形成初期的自转公转周期比为3比2，也就是公转2周期间自转3周，这种情况至多持续了几亿年，最后因为潮汐力而自转降速，自转公转比稳定为现在的1比1。
计算结果表明，这段自转比公转快的时期可能提供足够的力，为月球形成目前的形状准备了条件。
