現在最有說服力的要屬第四種假說，即大碰撞說。這是因為月球的平均密度每立方厘米3．3克，而地球的平均密度每立方厘米5．5克。大碰撞假說能對月球的特征進行詳細的說明。小行星的碰撞和聚集誕生了原始地球，碰撞的能量而形成了熔化的泥漿狀態。不久，鐵鎳等重金屬沈到地球中心，於是地核便形成了。較輕的矽酸鹽形成了地殼和地幔。地幔的密度為每立方厘米3．3克。所以說如果從地幔中間物質來考慮月球的誕生是合乎邏輯的。因為曾有天體對地球發生碰撞，飛濺的地幔物質聚集起來就形成了月球。然而，從地球飛濺出來的大多數地幔物質又落到了地球上面的樣子。這壹點，從後來的模擬試驗中得到了證實。目前，有人認為，月球中的物質有很多是碰撞天體的地幔物質。如果是火星大小的天體，就與地球壹樣形成地幔和地核。飛濺的碰撞天體的碎片中多數地核物質落到了地球上，大多數地幔物質飛散入宇宙空間，這些我們通過模擬實驗就能得到證實。模擬實驗再現月球誕生過程
最近，日本東京大學綜合文化研究系研究員小久保莫壹等人，通過利用現有的引力問題用計算機進行的模擬實驗，便顯而易見地看到了從天體與地球的碰撞到月球誕生的完整過程。
由於天體的碰撞，壹些向宇宙空間飛散的碰撞的天體的地幔物質，擴展開來包圍了地球。而被碰撞產生的巨大能量所蒸發的物質很快冷卻，變成巖石，形成土星光環狀的圓盤。當巖石相互碰撞時，在地球半徑三倍以內的距離（洛希極限）被地球的引力撕裂後不能聚集。由於巖石變得粉碎，圓盤變薄。而在圓盤密度變高時，就形成了旋渦。此時，巖石好像在旋渦內振動起來並向外側運動。到達洛希極限之處的巖石通過碰撞就可以結合在壹起，並急速成長起來。這就是“月種”的誕生。從碰撞開始只有1－2周時間，“月種”與希洛極限之外活動的巖石反復碰撞結合而變大。從而在這樣的碰撞壹個月時間後，月球便形成了約90％的規模。此後，殘余的巖石在與月球和地球碰撞後消失了。上述那種天體的碰撞發生壹年後，壹個直徑約3500公裏的月球，便在距地球約2萬公裏的地方誕生了。
目前，地球和月球之間的距離約有38萬公裏。是月球剛剛誕生時的20倍。這是由於地球和月球之間的潮汐磨擦的作用，故而目前月球還在以每年3厘米的速度離地球遠去。挑戰仍在繼續
最近，支持巨大沖撞假說的壹個有力的證據就是NASA的壹個重要發現。美國國家航空與宇宙航行局的月球探測器“Lunarprospecter”對月球的引力場進行了詳細認真的測定。測定結果表明，月球內核的半徑可達22 0－450公裏。而地球地核的半徑則達3500公裏，占了地球總質量的30％。另壹方面，月球的核心非常小，僅占月球總質量的約2％。從月核很小這壹事實來看，就可以否定月球是以與地球同樣方式形成的“兄弟假說”和“捕獲假說”。如果利用使地球地幔縮小的親子說，好像也能解釋地核縮小的原因。但是，要使地球的地幔縮小，地球必須以兩小時旋轉壹周的高速自轉。然而在45億年前，地球的自轉周期僅為5小時左右壹周。這樣，“親子假說”也被否定了。只有大碰撞假說來解釋月球的誕生了。
然而，此次公布的月核半徑範圍還在增大，月球的內部構造也還有很多不明之處。地球內部地震波傳播的速度的變化，通過調查進行了詳細地了解：在月球上也有類似地球的地震稱月震。同樣通過調查月震的震波也可了解其內部構造。不過，月震發生的次數較少，且在月球表面上只有“阿波羅”號宇宙飛船設置的月震儀。為了更詳細地了解月球的內部構造，就有必要再設置許多新的月震儀。日本計劃把數個稱為“穿刺器”的標槍狀裝置，發射到月球表面，實現對月球全面觀測的網絡系統化。由此看來，自從30年前美國的“阿波羅”號飛船登上月球以來，人類對月球的挑戰仍在繼續。
月球的天文演化同地月系統的天文演化有重要關系。地月系統的天文演化，同這壹行星——衛星系統的形成有關。在地月系統的形成中，很重要的壹個問題是月球的形成問題。目前人們普遍認為，太陽系中行星——衛星系統的形成機制，基本上與太陽——行星系統的形成機制相同；或者，至少在主要方面大體上相壹致。已有關於月球起源的學說，可以分為三大類：1.地球分裂說，2.地球俘獲說，3.***同形成說。
1.地球分裂說認為，在太陽系形成的初期，地球和月球原是壹個整體，那時地球還處於熔融狀態，自轉快。由於太陽對地球強大潮汐力作用，在地球赤道面附近形成壹串細長的膨脹體，終於分裂而形成月球。在19世紀末，喬治×達爾文(Geoge Dorwin)在研究了地月系統的潮汐演化後認為，月球是從地球分離出去而形成的，並提出太平洋盆地就是月球脫離地球時所造成的壹個巨大遺跡。在此期間，支持分裂說的人已經知道太平洋地區地殼缺失矽鋁層，由於形成月球的物質分離出去，使得該地區地殼的矽鎂層暴露出來。所以他們推測月球從地球上分離出去的具體位置是在太平洋地區。
2.地球俘獲說認為，月球可能是在地球軌道附近運行的壹顆繞太陽運行的小行星，後來被地球所俘獲而成為地球的衛星。支持俘獲說的人認為，由於月球的平均密度只有每立方厘米為3.34克，與隕星、小行星的平均密度十分接近。因此，很有可能月球原是壹顆小行星，在圍繞太陽運行中，由於接近地球，地球的引力使它脫離原來的軌道而被地球所俘獲。他們認為，月球的運動軌道顯著地偏離地球赤道面，而比較接近各行星繞太陽運行的公轉平面，因此，月球是給地球俘獲的可能性較大。有人認為這個俘獲事件發生在35億年前，整個俘獲過程經歷5億年。月球在被地球俘獲後，由於受到地球的潮汐力作用，噴發出大量巖漿，形成了月海玄武巖。
3.***同形成說的研究者則認為地球和月球是由同壹塊原始行星塵埃雲所引成。它們的平均密度和化學成分不同，是由於原始星雲中的金屬粒子在形成行星之前早已凝聚。在形成地球時，壹開始以鐵為主要成分，並以鐵作為核心。而月球則是在地球形成後，由殘余在地球周圍的非金屬物質凝聚而成。
現代的許多研究表明月球的形成比較大的可能性是傾向於***同形成說。從地月系統來看，地球是中心天體，月球是地球的衛星。因此，地球的演化歷史決不會短於月球的演化史；此外，月球表面沒有大量的矽鋁質巖石，否定了地殼物質分出壹部分形成月球，而同時在地球上形成大洋盆地的學說。根據對阿波羅11號帶回的月球巖石樣品的元素分析，以及對巖石樣品中的鈾——釷——鈷系同位素的分析結果比較有利於地球和月球作為壹個行星——衛星系統的***同形成說。月球玄武巖中化學元素的豐度同地球玄武巖中元素的豐度的對比研究表明，月球玄武巖的元素豐度更接近於地球的豐度，而不是接近於宇宙的豐度。同時，月球樣品中氧的同位素組成與地球上氧同位素的組成沒有什麽區別。由此得出結論，月球與地球是在太陽系的同壹區域內形成的，這就排除了月球是在距地球相當遠的地方形成的可能性，這對"俘獲說"是個否定。因此，現代的許多研究已經有越來越多的證據說明***同形成說有比較大的可能性。從壹般性的討論也可看出，月球由圍繞原始地球的星子及其它物質顆粒和氣體吸積而形成的模式，要比地球俘獲月球和地球分出物質形成月球的模式更為合理些。
月球表面上古老的高地的構造特征，證明月球在40～46億年間曾遭受了強烈的隕擊作用；當然對地球來說也可能如此。此外，我們不能排除，在46億年以前的演化時期，地月系統曾遭受到強烈隕擊作用的可能性。因此，在整個天文演化時期內，地月系統所可能發生的巨大隕擊體的撞擊與俘獲，對地月系的運動狀態和本身結構狀態會造成的重大影響。