O impacto aconteceu às 12h25 GMT (09h25 em Brasília) na face oculta da Lua, segundo o astrônomo Bill Gray, o primeiro a identificar que a colisão se aproximava do satélite natural da Terra.
O objeto cilíndrico se deslocava a mais de 9.000 e é provável que tenha causado uma cratera "de 10 a 20 metros de diâmetro", disse o especialista à AFP.
Sua trajetória tinha sido calculada através de observações realizadas por telescópios na Terra. "Tínhamos muitos dados sobre este objeto", disse Bill Gray.
A identificação do foguete em questão foi objeto de debate porque ninguém se ocupa oficialmente de registrar e monitorar os destroços de objetos no espaço profundo.
Gray, criador do software utilizado pelos programas de observação financiados pela Nasa, os monitora para que não sejam confundidos com asteroides e, assim, não se perca tempo estudando-os inutilmente.
Inicialmente, pensava-se que os destroços eram de um foguete da SpaceX. No entanto, por fim chegou-se à conclusão de que se tratava de uma nave chinesa, concretamente um estágio do foguete Longa Marcha, que decolou em 2014 para uma missão chamada Chang'e 5-T1, como parte do programa de exploração lunar do país asiático.
Pequim, por outro lado, negou essa informação e garantiu que a seção de seu foguete tinha "entrado sem perigo na atmosfera terrestre" e foi "incinerada por completo".
No entanto, segundo Gray, a China confundiu duas missões com nomes similares e, na realidade, estava falando de um foguete lançado bem depois.
Em qualquer caso, a cratera só poderá ser observada através da sonda LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) da Nasa ou pela indiana Chandrayaan-2, ambas em órbita ao redor do satélite natural da Terra.
A agência espacial americana confirmou em janeiro que queria encontrar a cratera, mas advertiu que a operação poderia levar "semanas".
Segundo Gray, as duas sondas podem observar toda a região lunar uma vez por mês.
Não é incomum que as seções dos foguetes fiquem abandonadas no cosmos, mas esta é a primeira vez que se identifica uma colisão não intencional com a Lua.
No passado, partes de foguetes foram lançadas contra o astro com fins científicos.