В анимационном фильме "Незнайка на Луне" любознательный Незнайка находит на улице камень и считает, что он прибыл с Луны. Он передает его Знайке, который обнаруживает его необычные свойства, создающие невесомость при воздействии магнитным полем.

Воодушевленный, Знайка решает построить ракету и отправиться с коротышками на Луну, чтобы разрешить спор с астрономом Стекляшкиным о наличии жизни на спутнике Земли. Несмотря на возражения Знайки, Незнайка тайно пробирается на ракету вместе с Пончиком, который был оставлен из-за своего веса.

Во время полета проказливый Незнайка украл прибор невесомости, едва не утопив его в реке. Но судьба сыграла ему на руку: Пончик, пытаясь выбраться из ракеты, случайно запускает ее, отправляя себя и Незнайку на Луну без разрешения Знайки. Теперь они должны сами исследовать неведомый мир и разгадать его тайны.