Посреди ночи Незнайка решил отправиться в огород, чтобы сорвать огурец. Однако по пути ему встретился жук, испугавшийся тени мальчишки и быстро спрятавшийся. Спустя некоторое время жук осознал, что его обманули, и решил отомстить — внезапно он напал на Незнайку сзади, ударил его по голове и скрылся. Незнайка не заметил нападения и, осматриваясь вокруг, решил, что удар ему нанес отвалившийся от Луны кусок. С его головы слетела шляпа, и, когда он наклонился, чтобы поднять её, под шляпой обнаружился камень. Он решился, что именно этот камень упал с Луны. Воодушевившись, Незнайка поспешил к своему другу Знайке, попросив его исследовать находку.
Знайка начал проводить эксперименты с камнем. Он заметил, что при воздействии магнитного поля камень проявляет необычайные свойства и может создавать эффект невесомости. Воодушевлённый открытием, Знайка решил построить ракету, чтобы отправиться вместе со своими друзьями на Луну и разгадать её тайны. В это время между Знайкой и астрономом Стекляшкиным разгорелся спор: Знайка утверждал, что на Луне может быть жизнь, а Стекляшкин был уверен в обратном.
Перед отправлением в путешествие Незнайка тайком украл камень, желая провести собственные эксперименты с ним на рыбах. К сожалению, в ходе опытов он чуть не утопил камень. Узнав об этом, Знайка заявил, что Незнайка не сможет отправиться с ними, но мальчик умудрился пробраться на борт ракеты и спрятаться. Так Незнайка вместе с друзьями отправился в своё настоящее космическое приключение на Луну.
Этот сюжет не только иллюстрирует смелость и любопытство Незнайки, но и подчёркивает важность дружбы и командной работы в освоении новых горизонтов. Интересно, что идеи о невесомости, магнитных полях и полётах на Луну в советских мультфильмах отражали тогдашний научно-технический прогресс и детские мечты о космосе, вдохновляя поколение верить в невозможное и стремиться к звёздам.
