ระยะทางที่สั้นที่สุดระหว่างจุดสองจุดใดๆ คือเส้นตรง นั่นเป็นความจริงในอวกาศเช่นเดียวกับบนแผ่นกระดาษ ดังนั้นเส้นทางที่เร็วที่สุดไปยังดวงจันทร์จึงเป็นเส้นตรง แต่ความยุ่งยากทำให้แนวทางเส้นตรงนั้นทำได้ไม่ง่ายและไม่ใช่ตัวเลือกที่น่าดึงดูดที่สุด แต่ยานอวกาศลูน่า 1 ทำอะไรแบบนั้นในปี 2502 และใช้เวลา 34 ชั่วโมงในการไปถึงดวงจันทร์
ปัญหาแรกในการพยายามเดินทางเป็นเส้นตรงในอวกาศคือทำยากมาก ทุกวัตถุประสบแรงดึงดูดจากวัตถุข้างเคียง และผลลัพธ์ที่ได้คือวัตถุในอวกาศเคลื่อนที่ไปตามเส้นโค้ง: วงรี พาราโบลา หรือไฮเปอร์โบลา ตัวอย่างเช่น Luna 1 ไม่ได้เดินทางเป็นเส้นตรง มันเพิ่งเดินทางด้วยวงรีขนาดใหญ่จนเกือบจะดูเหมือนเป็นเส้นตรงระหว่างโลกกับดวงจันทร์
เส้นทางที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดไปยังดวงจันทร์คือวงรีที่มีระยะห่างจากโลกน้อยที่สุดเมื่อปล่อยและใหญ่ที่สุดบนดวงจันทร์ ซึ่งเป็นการเคลื่อนตัวที่ใช้เวลาประมาณห้าวัน เช่นเดียวกับในภารกิจอพอลโล 11 ยิ่งคุณเต็มใจจ่ายพลังงานมากเท่าไร คุณก็จะยิ่งสร้างเส้นทางเป็นเส้นตรงได้ใกล้ขึ้นเท่านั้น และยิ่งเดินทางได้สั้นลงเท่านั้น แต่ยิ่งคุณนำเชื้อเพลิงขึ้นสู่อวกาศมากเท่าไร ยานอวกาศของคุณก็จะยิ่งมีมวลน้อยลงเท่านั้น ดังนั้นจึงไม่น่าจะมีใครพยายามเอาชนะสถิติเวลาส่งยานของ Luna 1 ที่ทำสถิติได้ 34 ชั่วโมง