Начало
Ещё до событий, описанных в книге, Знайка вместе с Фуксией и Селёдочкой из Солнечного города побывал на Луне и привёз оттуда лунный минерал с необычными свойствами (впоследствии названный лунитом). После ряда событий оказывается, что его сближение с магнитом даёт эффект невесомости, что может позволить отправить к Луне космический корабль с большим экипажем и припасами на борту. Однако отстранение Незнайки от полёта за шутки с прибором невесомости вносит в эти планы неожиданные коррективы. Незнайка подговаривает Пончика, также не включённого в экипаж, к полёту «зайцем». Накануне старта они тайком пробираются в ракету, но ночью перед полётом раздумавший лететь Пончик вместо того, чтобы выбраться из ракеты, случайно запускает её в полёт в автоматическом режиме.
После прилунения Незнайка и Пончик выходят в скафандрах на прогулку к ближайшей горе. В пещере Незнайка попадает в ледяной туннель, ведущий вниз, к внутренней полости Луны, и проваливается туда. Спустившись на парашюте в виде крыльев, автоматически выдвигающихся из скафандра, он обнаруживает на внутреннем ядре Луны (которое местные жители называют Малой Землёй) цивилизацию таких же коротышек, но живущую по законам капитализма. Размер растений, в отличие от земных, пропорционален росту коротышек, так что героям они кажутся карликовыми. Пончик после уничтожения съестных припасов в поисках Незнайки также попадает внутрь Луны, но приземляется в другом городе.
Незнайка и Пончик в капитализме
Оказавшись на Луне, не знакомый с понятиями денег («лунное» название — фертинги, и монеты достоинством поменьше — сантики[1]) и частной собственности Незнайка постоянно попадает в неприятные ситуации. Вначале он оказывается на садовом участке господина Клопса и съедает его малину, за что его хватают и, по приказу Клопса, травят собаками, как вора. Незнайке, к счастью, удаётся убежать через забор, при этом он совсем не понимает, в чем, собственно, его вина. Затем его за отказ платить в ресторане отвозят в каталажку. Там он знакомится с безработным коротышкой Козликом и мелким аферистом Мигой. Мига, поверив рассказу Незнайки о семенах гигантских растений, помогает ему избежать потасовки в камере, а перед выходом Незнайки из тюрьмы даёт ему письмо к своему приятелю, торговцу оружием Жулио.
После выхода из каталажки Незнайка и Козлик приходят к Жулио. Тот вносит за Мигу залог, и все четверо обсуждают перспективы выращивания на Луне земных растений, семена которых остались в ракете на поверхности Луны. Для построения летательного аппарата, способного достичь внешней поверхности Луны, они основывают акционерное общество, которое называлось «Общество гигантских растений». При этом они раскручивают факт прибытия Незнайки как космонавта в СМИ. Постепенно акции распродаются. Их деятельность тревожит местных монополистов, которым появление гигантских растений грозит разорением, и глава монополистов Спрутс предпринимает меры для развала Общества. Он подкупает Мигу и Жулио, и те бегут с вырученными за акции деньгами, бросив Незнайку и Козлика на произвол судьбы. Незнайка и Козлик вынуждены бежать, затем скитаются, голодают и бедствуют по ночлежкам без работы.
Пончик, как более осторожный и практичный коротышка, быстро усваивает суть товарно-денежных отношений. Кроме этого, ему с самого начала везёт и он открывает новую нишу рынка — продажу соли. Он быстро богатеет, нанимает рабочих для соляного производства. Процветание Пончика и его последователей-кустарей кончается после того, как на этот рынок выходит монополист залежей соли — Дракула. Он и другие крупные соляные фабриканты снижают цены до демпинговых, и все мелкие производители соли, включая Пончика, разоряются. После этого Пончик становится рабочим и через некоторое время вступает в нелегальный профсоюз — «Общество свободных крутильщиков».
Экспедиция с Земли
После отлёта Незнайки и Пончика на корабле, названном «НИП» («Незнайка и Пончик»), Знайка с друзьями организует спасательную экспедицию на многоступенчатой ракете ФИС («Фуксия и Селёдочка») в составе 12 коротышек. Найдя большую ракету опустевшей, они идут на поиски Незнайки и Пончика и обнаруживают ледяной коридор, ведущий к внутренней полости Луны. Обнаружив большие залежи лунита и открыв антилунит (минерал, нивелирующий действие лунита, с меньшим радиусом действия), Знайка и его спутники спускаются на ракете по ледяному коридору.
Однако лунные астрономы, нанятые Спрутсом, сообщают ему о прилёте новой ракеты. Поэтому при подлёте к городу Фантомас ракету обстреливают, и Знайка вынужден сесть за городом. Налёт полиции на землян кончается полной неудачей после применения Знайкой невесомости.
Земляне вступают в контакт с деревенскими жителями, выдают им семена гигантских растений, а также снабжают всех приборами невесомости и антилунитом. Вооружённые этой «страшной силой» — невесомостью, те свергают капиталистов. Пончик во время всех этих событий сам находит ракету, а Незнайку приходится спасать с Дурацкого острова, где бездомные лунные коротышки под воздействием вредного воздуха постепенно превращаются в баранов. Он чувствует себя плохо. Пилюлькин опознаёт у него острую ностальгию и констатирует необходимость срочного возвращения на Землю. Несмотря на вредительство Спрутса и Жулио, взорвавших малую ракету, земляне улетают с помощью прибора невесомости, а на поверхности Луны пересаживаются в большую ракету и летят к Земле, где Незнайке сразу становится лучше.