Der LunIR wird einer Inspektion unterzogen, bevor er am 14. Juli im Kennedy Space Center der NASA in Florida in den Adapter der Orion-Stufe der Space Launch System (SLS)-Rakete für die Mission Artemis I geladen wird. In der Mondumlaufbahn wird der Satellit mit einem Infrarotsensor die Mondoberfläche kartieren und nach potenziellen Landeplätzen und wichtigen Ressourcen für künftige Missionen zum Mars und darüber hinaus suchen.
Der CubeSat wird Daten über die Mondoberfläche sammeln, darunter die Materialzusammensetzung, thermische Signaturen, das Vorhandensein von Wasser und potenzielle Landestellen. Der Infrarotsensor von LunIR wird in der Lage sein, den Mond sowohl bei Tag als auch bei Nacht abzubilden, und kann dank eines innovativen Mikro-Kryokühlers, ähnlich wie ein Kühlschrank, Daten bei viel höheren Temperaturen als ähnliche Sensoren sammeln, um kryogene Temperaturen unter minus 234 Grad Fahrenheit zu erreichen.