La Luna, la reina de la noche, no pudo pasar desapercibida a los antiguos mexicanos. Su representación en los códices tanto en forma realista como a través de deidades es abundante. En el libro "Arqueoastronomía en la América Antigua", Jesús Galindo hace notar la importancia que tuvo la Luna para algunas culturas mesoaméricanas. El autor cuenta que el pueblo otomí, del que se dice que cuando llegó al Altiplano Mexicano no tenían ningunos ídolos ni adoraban cosa alguna; sólo miraban al cielo. Como observadores de la Luna, los otomíes erigieron en Metztitlan, que quiere decir lugar de la Luna, un importante santuario y la consideraran su deidad principal. La llamaban Madre Vieja ya que era la madre creadora de los otomíes y representaba a la Luna y a la Tierra a la vez. Su consorte, el Padre Viejo, era el dios del fuego. Las crónicas del S. XVI cuentan que los otomíes contaban los meses por las lunas, de luna nueva a luna nueva. Daban a cada mes treinta días.
Para los Mexicas la Luna, llamada Metztli, era también una deidad importante. Jesús Galindo explica que existe la versión de que el pueblo Mexica recibe su nombre precisamente de la Luna ya que su dios tribal principal, Huitzilopochtli, fue identificado con la Luna y hace referencia a uno de los crónistas de la conquista: "Y solo después los llamaron correctamente mexica, ya no los juzgaron comedores de mastuerzo, sólo mexicas mexitin [...]".
Se cuenta que inicialmente brillaba la Luna de igual manera que el Sol, lo que no pareció adecuado a los dioses y uno de ellos le arrojó un conejo en la cara oscureciéndosela, desde entonces es posible distinguir la figura de un conejo en la superfice lunar. La figura del conejo de la Luna se puede apreciar a simple vista en una noche de Luna llena.
Se nos dice que el códice Borgia presenta a la Luna frente a la diosa Tlazolteotl, la que era asociada al acto carnal, provocaba la lujuría y la perdonaba, aquí aparece con una nariguera justamente en forma de perfil lunar. Junto a esta diosa se tenía otra que también puede ser identificada como de naturaleza lunar: se trata de Mayaguel, la diosa del maguey y del pulque. La relación proviene seguramente de la leyenda, según la cual un conejo contribuyó al descubrimiento de esa bebida embriagante. Asi, se tiene una fuerte vinculación de la Luna con el pulque y con sus dioses, siendo uno de los principales el dios Ome Tochtli.
Otra deidad asociada a la luna es Coyolxauhqui, "la ataviada de caracoles", considerada hermana del dios solar Huitzilopochtli, el que al nacer acaba con aquélla y con los llamados centzon huitznahua que representaban a las inumerables estrellas en el cielo nocturno. Obviamente aqui se está describiendo de forma implícita la salida del Sol en el horizonte, cuando el astro rey con su gran resplandor opaca y borra a la Luna y a las estrellas.
Parece ser que los habitantes de Mesoamérica se ocuparon primero de la observación de la Luna que de la del Sol y desarrollaron una cuenta de la Luna llamada Metztlapohualli. La observación lunar fue además una actividad importante para diversas aplicaciones no solo de tipo caléndaricas sino rituales y hasta prácticas como la siembra y la cosecha.
Tanto los eclipses como el paso de los cometas y otros eventos que se pueden observar en el cielo nocturno tenían connotaciones de catástrofe, por ejemplo se creía que cuando había un eclipse las mujeres embarazadas temían abortar o que el niño que esperaban naciera con algún defecto. En el caso de los eclipses solares se utilizaba la obsidiana para proteger a la embarazada; para hacerlo se ponía un pedazo de obsidiana en la boca o en vientre.
Los Mayas fueron quienes lograron las observaciones mas precisas del ciclo lunar. Los sacerdotes mayas podían calcular la posición de la Luna en fechas de un remoto pasado y también hacia el futuro. Es sorprendente que llegaran a tener observaciones tan precisas disponiendo de medios tan rudimentarios de observación. Sin duda, esto fue posible en parte gracias a la motivación espiritual, al escrupuloso cuidado y a la agudeza del ingenio de los conocedores mesoamericanos del cielo.