Cette pièce, conservée sous la forme d'un manuscrit aux Archives nationales (série F « Fonds publics postérieurs à 1789 », sous-série F18 « Imprimerie, librairie, presse, censure », cote F 181349 A), a été représentée au Théâtre-Miniature fondé en 1872 par Émile-Louis Plet dans la Galerie orientale du Passage Jouffroy (12, boulevard Montmartre) à Paris, où il prend la place de l'ancien Théâtre Séraphin.

Visant un public familial, le Théâtre-Miniature met en scène, avec des marionnettes à fils, des féeries (Le Pied de mouton), des pièces militaires (Les Volontaires de la Lorraine en 1792, Le Vainqueur de Jemmapes) et des adaptations de contes (Cendrillon ou la Pantoufle merveilleuse, Peau d'âne), souvent imitées des grandes productions du Théâtre du Châtelet ou d'autres scènes parisiennes. Tous les ingrédients habituels des grandes productions spectaculaires sont repris dans Le Voyage d'Arlequin sur la Lune, mais mises aux dimensions des marionnettes: défilés, scènes de foule, ballets et divertissements, airs chantés, les « clous » de la mise en scène étant l'envol du ballon vers la Lune et l'éruption d'un volcan.

Plusieurs de ces éléments, dont l'éruption du volcan et la présence d'un dromadaire, sont empruntés à l'opéra-féerie Le Voyage dans la Lune de Jacques Offenbach (livret d'Albert Vanloo et Eugène Leterrier), créé en octobre 1875 au Théâtre de la Gaîté, lui-même inspiré des romans de Jules Verne.

Le savant Coppélius, amoureux de la Lune, a préparé un ballon dirigeable pour s'y rendre avec son valet Arlequin. Mais il doit d'abord tromper ses collègues du Club des Aéronautes, furieux qu'il ne leur ait pas communiqué les plans de son invention. Sur la Lune, la reine Phoebé pleure son mari le prince Clair-Obscur que le Grand-Pontife Sombre-Azur a fait enfermer dans un volcan: selon la loi, les rois ne peuvent régner qu'un an et sont ensuite emprisonnés, puis mis à mort, et le premier étranger qui paraît doit prendre leur place. Arlequin est ainsi nommé roi et tente de faire régner la justice. Le Grand Pontife tente de l'empoisonner mais une doctoresse, Pillula, le prévient à temps. Phoebé et Arlequin, qui devraient s'épouser selon la loi, y renoncent tous deux pour rester fidèles à leurs amours. Au cours de la fête prévue pour leur mariage, Arlequin et Sombre-Azur s'affrontent et interpellent tous deux le peuple des Sélénites qui prend le parti d'Arlequin. Sombre-Azur, enchaîné, conduit Arlequin et ses amis jusqu'au volcan pour libérer le prince Clair-Obscur. Une éruption survient qui tue Sombre-Azur. Clair-Obscur remonte sur le trône, nomme Arlequin son conseiller intime et Coppélius son Ministre des Planètes étrangères. Arlequin épouse Nébuleuse, la dame d'honneur de la reine Phoebé, et Coppélius la doctoresse Pillula. Le spectacle s'achève par une apothéose.