Le module lunaire ou LEM (pour Lunar Excursion Module) ou LM (pour Lunar Module) est le véhicule spatial utilisé dans le cadre du programme spatial américain Apollo (1961-1972) pour débarquer des hommes sur la Lune. L'engin vu de plus près.
Le rôle de LEM qui mesure environ 7 mètres de haut est de faire atterrir sur la Lune 2 des 3 membres d'équipage du vaisseau Apollo avec des équipements scientifiques, de leur permettre d'y séjourner 2 à 4 jours avant de décoller pour rejoindre le Module de Commande et de Service (CMS) resté en orbite lunaire et chargé de ramener l'équipage sur Terre.
Le LEM comporte deux étages : un étage de descente dont le rôle principal est de faire atterrir verticalement le module lunaire grâce à un moteur à poussée variable et un étage de remontée doté de son propre moteur et dans lequel se situe la cabine pressurisée où séjournent les astronautes. Malgré la complexité de sa mission et une contrainte de masse très sévère (15 tonnes), le LEM a réussi à cinq reprises à amener sans défaillances graves et faire séjourner 2 hommes dans un environnement lunaire particulièrement hostile et à l'époque mal connu.
La conception et la construction du module lunaire ont été réalisées sous la maîtrise d'œuvre de la société aérospatiale Grumman entre 1962 et 1969. Quinze modules lunaires ont été construits, dont 10 ont volé et 5 atterri sur le sol lunaire au cours de la période 1969-1972.
Le module lunaire de la mission Apollo 13 a permis de sauver l'équipage en se substituant au Module de Commande et de Service défaillant. Le programme Constellation qui doit permettre de débarquer des hommes sur la Lune à l'horizon 2020 a d'ailleurs repris une grande partie des solutions développées pour le LEM.