Quỹ đạo chuyển tiếp Mặt Trăng gần đúng với quỹ đạo chuyển tiếp Hohmann, mặc dù quỹ đạo chuyển tiếp năng lượng thấp cũng được sử dụng trong một số trường hợp như vệ tinh Hiten.[11] Trong các sứ mệnh ngắn ngày mà không có các nhiễu loạn đáng kể từ các hành tinh ngoài hệ Trái Đất-Mặt Trăng, một sự chuyển tiếp quỹ đạo Hohmann nhanh thường được vận dụng nhiều hơn.

Một tàu vũ trụ thực hiện quá trình TLI để bắt đầu chuyển tiếp sang quỹ đạo bay đến Mặt Trăng từ quỹ đạo đậu tầm thấp xung quanh Trái Đất. Việc thay đổi quỹ đạo thường được thực hiện bởi động cơ hóa học, làm gia tăng vận tốc của tàu vũ trụ, thay đổi quỹ đạo từ quỹ đạo Trái Đất tầm thấp sang một quỹ đạo mới có độ lệch tâm lớn hơn. Khi tàu vũ trụ di chuyển trên cung quỹ đạo chuyển tiếp Mặt Trăng, quỹ đạo của nó sẽ gần đúng với dạng quỹ đạo elip xung quanh Trái Đất với điểm cực viễn gần với bán kính quỹ đạo của Mặt Trăng. Lực đẩy và khoảng thời gian kích hoạt động cơ trong quá trình TLI được tính toán để tàu vũ trụ bay chính xác vào vũng ảnh hưởng trọng lực của Mặt Trăng khi nó đang quay quanh Trái Đất.

Quỹ đạo quay trở lại tự do

Trong một vài trường hợp người ta có thể thiết kế TLI sao cho tàu vũ trụ có thể bay theo quỹ đạo vòng ra phía sau Mặt Trăng và quay trở về Trái Đất mà không cần phải kích hoạt lại động cơ.[12]

Các sứ mệnh bay vào vũ trụ có người lái thường sử dụng quỹ đạo này để để tăng tính an toàn, vì tàu vũ trụ sẽ trở lại Trái Đất một cách tự do chỉ dựa vào lực hấp dẫn sau khi đã kích hoạt động cơ trong quá trình TLI ban đầu. Các sứ mệnh Apollo 8, 10 và 11 đều di chuyển theo quỹ đạo tự do,[13] trong khi các sứ mệnh sau này sử dụng quỹ đạo lai, vẫn cần phải thay đổi quỹ đạo ở giai đoạn giữa để đảm bảo tới được Mặt Trăng.[14][15][16]