NASA将蒙娜丽莎画作发至月球实际上是某项实验的一部分，此实验的内容就是使用月球勘测轨道器（Lunar Reconnaissance Orbiter）上的激光追踪系统。NASA会定期从马里兰戈达德宇宙飞行中心（Goddard Space Flight Center）的新一代卫星测距站（Next Generation Satellite Ranging station）向卫星发出激光脉冲。这些激光束的目的地是卫星上的月球轨道激光高度仪（Lunar Orbiter Laser Altimeter），此仪器是用作精确定位卫星绕月的位置的。
NASA的专家对这幅达芬奇的杰作编码了黑色与白色版本，画作尺寸为152x200分辨率。每一个像素的值都代表了部分黑、灰及白色，取值范围从0到4095之间。随后NASA才对这些承载不同像素值的信号做搬运工作。
实际上整个图像并不是一次传输的，而是通过脉冲在4096个极小的时隙中完成传送。据专家所说，数据的传输速率大约是300比特/秒，每当有一个激光脉冲被月球那方的卫星收到，勘测轨道器上的软件就会对图像进行重建。卫星上的软件读取每个像素的灰阶值，随后重新将这幅黑白图像构建起来。上面的图片中，左侧部分传输的图像尚未经过修正，右边则已构建完成。
“在不久的将来，这种简单的激光通讯或许就能支持卫星无线电通讯。”麻省理工学院的David Smith说，“将来，这种传输方式能够提供比现在无线电通信电路更快的数据传输速率。”