Seit Anfang März 2012 flogen die beiden Satelliten der Mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) in einer niedrigen polaren Umlaufbahn um den Erdmond und erkundeten dessen Schwerefeld. Dabei bewegten sich die beiden Satelliten im Verband und maßen mittels Radiowellen ihre Abstände zueinander auf wenige Mikrometer genau. Ende Mai endete die Primärmission und das Schwerefeld des Mondes ist nun mit hoher Präziosion kartiert, aber die Auswertung der Messdaten wird noch viele Monate andauern. Ursprünglich war geplant, die beiden Satelliten nach ihrer dreimonatigen Mission auf dem Mond aufschlagen zu lassen. Da sie aber noch gut in Schuss sind, entschloss sich die US-Raumfahrtbehörde NASA dazu, ihre Messungen bis Anfang Dezember 2012 fortzuführen, um das Mondschwerefeld noch besser zu vermessen.

Bei ihren Umläufen in nur 60 Kilometer Höhe wirkte das unregelmäige Schwerefeld des Erdtrabanten auf die beiden Satelliten ein und beschleunigte sie oder bremste sie kurzzeitig ab. Da die beiden Satelliten in Abständen zwischen 85 und 225 Kilometern hintereinander her fliegen, wirken die Kräfte zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf sie ein. Durch die Vermessungen der Abstände zueinander und mittels Bahnverfolgung von der Erde aus auch zur Mondoberfläche lassen sich die Unregelmäßigkeiten des Mondschwerefelds erfassen. Daraus ergeben sich Rückschlüsse auf den inneren Aufbau des Erdtrabanten, und wie die Massen in ihm verteilt sind.

Die letzten Messungen der Primärmission fanden am 29. Mai statt, dabei befanden sich die beiden Satelliten in 60 Kilometer Höhe über dem Mare Nectaris auf der Mondvorderseite. Nun werden bis Ende August keine weiteren Daten zur Erde gefunkt, jedoch werden die Bahnen der beiden Satelliten bis auf 23 Kilometer Höhe über der Mondoberfläche abgesenkt. Dabei werden sie gelegentlich in nur acht Kilometer Höhe über die höchsten Mondberge hinwegziehen. In dieser noch geringeren Höhe lässt sich das lunare Schwerefeld mit einer noch höheren Präzision erkunden als bei der Primärmission.