Cuestiones presupuestarias causaron que la película fuera rodada principalmente en Francia, con localizaciones también en Italia, Brasil, Guatemala y Estados Unidos.

M (Bernard Lee), al enterarse, ordena llamar a James Bond (interpretado por Roger Moore), quien volvía en avión de una misión en África.

Bond, durante el viaje, tiene un ocasional romance con la azafata del jet (Leila Shenna) quien, en complicidad con el piloto (Jean-Pierre Castaldi), intentan matarlo destruyendo los instrumentos del avión y pensando en dejar a Bond a bordo.

007 logra llegar al piloto y le arrebata su paracaídas en plena caída libre, Jaws también se arroja y lo alcanza pero Bond activa su equipo y escapa antes de que Jaws lo matase; este intenta abrir su paracaídas, pero al no lograrlo, cae sobre la carpa de un circo, cuya red de seguridad logra que se salve.

Ya en la película, Bond llega al cuartel del MI6, donde lo esperan M, Q (Desmond Llewelyn) y el ministro de defensa, Sir Frederick Gray (Geoffrey Keen), quienes le alertan sobre la desaparición de la Moonraker.

Q anteriormente había dado a Bond un brazalete que dispara diez dardos, (cinco de los cuales eran azules y podían perforar una armadura con su punta azul y cinco con una punta roja que tenían cianuro capaz de matar a una persona en 30 segundos).

En la entrevista, Drax le hace saber que la nave Moonraker no solo se construyó en California, sino también en empresas subsidiarias en otros países.

Chang modifica las conexiones de la centrífuga con lo cual aumentó la aceleración para matar a Bond.

Bond y Corinne no saben que eran vigilados por Chang al salir del despacho.

Bond, tras neutralizar al cuchillero matándolo a su vez, debe huir de otros dos asesinos que emprenden su persecución por los canales, para lo cual transforma su góndola primero en lancha y luego en "hoovercraft", con lo que escapa por la Piazza San Marco.

Al salir del laboratorio, se encuentra con Chang, quien le da pelea a Bond, vestido de Kendō.

A la mañana siguiente, Bond, M y Gray, se dirigen al laboratorio donde había descubierto el gas letal, pero para sorpresa de los tres, solo estaba Drax en su despacho, quien se mostró falsamente sorprendido al ver a Bond, el ministro y M, ingresar con máscaras antigás, lo cual atribuyó sarcásticamente al humor inglés.

Bond y Goodhead mientras se besaban son secuestrados por falsos paramédicos al servicio de Drax pero Bond logra escapar en plena pelea con uno de los secuestradores y sin poder rescatar a Goodhead.

Bond se embarca en el río Tipperapi en el Amazonas donde es perseguido por sicarios de Drax comandados por Jaws, Bond les hace frente y al llegar a las Cataratas del Iguazú (filmado en ambos lados tanto Argentina como Brasil) escapa en un planeador hacia un bosque siguiendo a una bella mujer a un antiguo templo (que es el Templo del Gran Jaguar de Tikal en Guatemala) donde se encuentra con la base de Drax.

Así Bond se intuye de que Drax fue quien ordenó robar la Moonraker para reemplazar una nave defectuosa.

Ambos agentes llegan a un nivel donde destruyen la interferencia de radar por lo que es detectada la estación y el coronel Scott (Michael Marshall) es alertado y avisa al General Gogol (Walter Gotell) para saber si ambas potencias pusieron la estación en órbita.

La casa donde recibe Hugo Drax al Agente 007 se muestra por segunda vez en la saga.