20世纪50年代末，美国学者为了验证爱因斯坦相对论的等效原理首次提出开展月球激光测距（LLR）实验。1969年7月21日美国阿波罗登月计划成功，激光后向反射器A11号被宇航员放置到月面预定的位置上，不久之后，美国加利福尼亚大学利克天文台和美国麦克唐纳天文台使用单光子接收技术成功地收到来自A11号反射器的激光回波信号，自此揭开了月球激光测距发展的历史。随后，美国又在月面上放置了A14号和A15号激光反射器；苏联先后发射了月球17号（Luna17）和月球21号（Luna21）月球登陆车，相继把法国研制的月球车1号（Lunakhod 1）和月球车2号（Lunakhod 2）激光后向反射器放置到月面上，其中Lunakhod 1直至2010年才收到反射信号。截至2023年，月面上一共有五个可供进行激光测月的激光后向反射器。

国际上能够进行常规激光测月工作的有美国麦克唐纳天文台和法国里维耶拉天文台^[注]。还有一些其他台站也断断续续地开展LLR观测，如美国夏威夷大学激光测距系统（LURE）站、澳大利亚斯特姆洛山^[注]卫星激光测距站、德国威兹尔^[注]测地天文台、意大利马泰拉^[注]激光测距站等，2005年10月美国新墨西哥州阿帕奇天文台也进行了LLR观测。2018年1月22日，中国科学院云南天文台1.2米望远镜实现中国首次激光测距。

单次测距精度已从早期的几十厘米逐渐提高到21世纪20年代初的1～2厘米。美国的APOLLO采用3.5米口径望远镜、更强的激光光子探测能力、提高激光重复率（如10Hz），从而将测距精度提高至几毫米的量级。以上台站、观测、与数据情况可参见国际激光测距服务网站。

其科学应用已拓宽涉及以下3个方面研究：

①引力理论的实验，包括弱和强等效原理（Weak and Strong Equivalence Principle，WEP & SEP）（LLR是唯一用于验证SEP的方法）、SEP破缺参数η、月球轨道的测地岁差、PPN参数γ和β、引力常数的相对变化。

②月球科学，包括月球内部结构与物理、月球洛夫数和潮汐响应、物理天平动、月球历表等。

③地球科学，包括地球定向参数特别是UT0的精确测定、岁差和章动、台站坐标和运动。

月球激光测距