Οι περισσότεροι από του στόχους του LunarSAT εκφράζουν σε μεγάλο βαθμό τον εκπαιδευτικό χαρακτήρα της αποστολής. Ο καθορισμός των υπολοίπων στόχων έγινε με βάση τα τελευταία δεδομένα των διαστημικών αποστολών Lunar Prospector και Clementine, τα οποία δίνουν ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη πάγου στους σεληνιακούς πόλους. Τέλος, θα γίνουν επίσης και πειράματα που αφορούν το σεληνιακό διαστημικό περιβάλλον.

Συνοπτικά, οι στόχοι της αποστολής είναι οι εξής:

• Η επιβεβαίωση της ύπαρξης πάγου και στους σεληνιακούς πόλους καθώς και η μελέτη του.
• Ο καθορισμός της καταλληλότητας των πολικών περιοχών ως προς την πιθανή μελλοντική κατασκευή ανθρώπινων εγκαταστάσεων.
• Ο χαρακτηρισμός του σεληνιακού περιβάλλοντος (σεληνιακή εξώσφαιρα, αλληλεπίδραση σελήνης με τον ηλιακό άνεμο, δυναμική σεληνιακού πλάσματος κλπ.)
• Η ανάπτυξη νέων μεθόδων εκτέλεσης διαστημικών αποστολών πέρα από τη γεωστατική τροχιά μέσω μικροδορυφόρων και ο συνδυασμός τους με εκπαιδευτικές δραστηριότητες.
• Να δοθεί η ευκαιρία σε νέους επιστήμονες και μηχανικούς να εξασκηθούν και να εκπαιδευτούν μέσω του LunarSAT σε σχετικά θέματα.
• Να δοθεί η ευκαιρία σε περισσότερους από 50.000 μαθητές απ' όλη την Ευρώπη να έρθουν σε επαφή με τη διαστημική και την αστρονομία μέσω της αποστολής.