La carga útil del instrumento científico es un reflectómetro láser infrarrojo de onda corta (SWIR) compacto.
[5] La nave espacial maniobrará a su órbita polar lunar y utilizará sus láseres infrarrojos cercanos para iluminar las regiones polares sombreadas, mientras que el espectrómetro a bordo mide la reflexión y composición de la superficie.
Cualquier dato volátil polar recopilado por Lunar Flashlight podría garantizar los sitios de aterrizaje más apropiados para que un rover más caro realice mediciones in situ y análisis químicos.
[10] La nave espacial será la segunda en utilizar una órbita de halo casi rectilínea, la primera fue la misión CAPSTONE.
El concepto original proponía una trayectoria que apuntaría a múltiples sobrevuelos lunares, y posiblemente incluiría una asistencia gravitatoria de la Tierra; habría sido capturado en una órbita polar lunar uno o dos meses después del lanzamiento, dependiendo de la trayectoria seleccionada.