Tuy giả thuyết va chạm lớn có thể giải thích được nhiều kết quả quan sát song vẫn còn những câu hỏi chưa được giải đáp, đa số liên quan đến thành phần của Mặt trăng.<ref name="Asphaug"/><ref name="Clery">Daniel Clery, ''[https://doi.org/10.1126/science.342.6155.183 Impact Theory Gets Whacked]'', [[tạp chí Science]], 11 tháng 10 năm 2013, số 342, quyển 6155, tr.183–185, DOI 10.1126/science.342.6155.183, [[Bibcode]] 2013Sci...342..183C, [[pmid]] 24115419</ref> Năm 2001, một nhóm nghiên cứu ở Viện Carnegie tại Washington báo cáo kết quả đo đạc [[đặc trưng đồng vị]] oxy trong đá Mặt trăng có độ chính xác cao, cho thấy tính chất giống với đá ở Trái đất.<ref name=wiechert>Wiechert và các tác giả khác, ''[https://doi.org/10.1126/science.1063037 Oxygen Isotopes and the Moon-Forming Giant Impact]'', [[tạp chí Science]], tháng 10 năm 2001, số 294, quyển 12, tr.345–348, DOI 10.1126/science.1063037, [[pmid]] 11598294, [[Bibcode]] 2001Sci...294..345W, [[s2cid]] 29835446</ref> Các nghiên cứu khác sau đó cũng chỉ ra tỷ lệ đồng vị [[wolfram]] và [[titani]] ở vỏ Mặt trăng giống hệt với Trái đất.<ref name="Touboul1">Mathieu Touboul và các tác giả khác, ''[https://doi.org/10.1038/nature06428 Late formation and prolonged differentiation of the Moon inferred from W isotopes in lunar metals]'', [[tạp chí Nature]], 2007, số 450, quyển 7173, tr.1206–1209, DOI 10.1038/nature06428, [[pmid]] 18097403, [[Bibcode]] 2007Natur.450.1206T, [[s2cid]] 4416259</ref><ref name="Junjun">Junjun Zhang và các tác giả khác, ''[https://doi.org/10.1038/ngeo1429 The proto-Earth as a significant source of lunar material]'', tạp chí Nature Geoscience, 2012, số 5, tr.251–255, DOI 10.1038/ngeo1429</ref> Đá Mặt trăng thu được trong chương trình Apollo có đặc trưng đồng vị giống với đá trên Trái đất và khác hầu hết các thiên thể khác trong Hệ Mặt trời.<ref name="Asphaug"/><ref name="Mastrobuono-Battisti1"/> Trong khi đó các mô phỏng về vụ va chạm lớn khẳng định trên 40% cho đến phần lớn Mặt trăng được hình thành từ vật liệu của Theia, chứ không phải từ thiên thể tiền Trái đất.<ref name="Junjun"/><ref name="Mastrobuono-Battisti1"/> Để giải thích cho sự tương đồng hóa học giữa Mặt trăng và vỏ Trái đất, đã có các giả thuyết khác nhau được đưa ra,<ref name="Mastrobuono-Battisti1"/><ref name="Touboul1"/> bao gồm cả đề xuất xem xét lại toàn diện giả thuyết va chạm lớn.<ref name="Asphaug"/><ref name="Clery"/> Một số nghiên cứu cho rằng có khả năng Theia tương đồng hóa học với thiên thể tiền Trái đất,<ref>Dauphas, ''[https://doi.org/10.1038/nature20830 The isotopic nature of the Earth’s accreting material through time]'', tạp chí Nature, 2017, số 541, tr.521–524, DOI 10.1038/nature20830</ref> với xác suất tới 20%,<ref name="Mastrobuono-Battisti1">Alessandra Mastrobuono-Battisti, Hagai Perets và Sean Raymond, ''[https://www.nature.com/articles/nature14333.epdf A primordial origin for the compositional similarity between the Earth and the Moon]'', tạp chí Nature, 2015, số 520, tr.212–215, DOI 10.1038/nature14333</ref> dù có ước lượng trước đó chỉ là chưa đến 2%.<ref name="Pahlevan2007">Kaveh Pahlevan và David Stevenson, ''[https://doi.org/10.1016/j.epsl.2007.07.055 Equilibration in the Aftermath of the Lunar-forming Giant Impact]'', tạp chí [[Earth and Planetary Science Letters]], tháng 10 năm 2007, số 262, quyển 3–4, tr.438–449, DOI 10.1016/j.epsl.2007.07.055, [[Bibcode]] 2007E&PSL.262..438P, [[arxiv]] 1012.5323, [[s2cid]] 53064179</ref> Một số giả thuyết khác giải thích vỏ Trái đất và Mặt trăng đều được tạo ra từ cùng vật liệu được hòa trộn sau sự kiện va chạm lớn,<ref name="Pahlevan2007" /><ref name="Touboul2">Mathieu Touboul và các tác giả khác, ''[https://www.nature.com/articles/nature14355 Tungsten isotopic evidence for disproportional late accretion to the Earth and Moon]'', tạp chí Nature, 2015, số 520, tr.530-533, [[PMID]] 25855299, DOI 10.1038/nature14355</ref> dù có nhà nghiên cứu nghi ngờ về khả năng này.<ref>Melosh, ''[https://www.lpi.usra.edu/meetings/metsoc2009/pdf/5104.pdf An Isotopic Crisis for the Giant Impact Origin of the Moon?]'', Kỷ yếu Hội thảo Hàng năm lần thứ 72 của Hiệp hội Vẫn thạch, in trong Phụ trương của Tạp chí Meteoritics and Planetary Science, 2009, tr.5104, [[Bibcode]] 2009M&PSA..72.5104M</ref> Trong mọi trường hợp, sự tương đồng hóa học chứng tỏ Mặt trăng không hình thành ở xa và độc lập với Trái đất.<ref name="Fraknoi"/>^{[https://openstax.org/books/astronomy/pages/9-4-the-origin-of-the-moon tr.321]}

Giả thuyết va chạm lớn vẫn đang được phát triển để giải thích các quan sát ngày càng chính xác về Mặt trăng.<ref name="Asphaug"/><ref>Simon Lock và Sarah Stewart, ''[https://doi.org/10.1002/2016JE005239 The structure of terrestrial bodies: Impact heating, corotation limits, and synestias]'', tạp chí JGR Planets, tháng 5 năm 2017, số 122, quyển 5, tr.950-982, DOI 10.1002/2016JE005239</ref><ref>Rufu, Aharonson và Perets, ''[https://doi.org/10.1038/ngeo2866 A multiple-impact origin for the Moon]'', tạp chí Nature Geoscience, 2017, số 10, tr.89–94, DOI 10.1038/ngeo2866</ref> Một ý tưởng cho rằng vật liệu văng ra từ vụ va chạm lớn ban đầu hình thành nên hai thiên thể vệ tinh của Trái đất.<ref name="2m">Jutzi và Asphaug, ''[https://doi.org/10.1038/nature10289 Forming the lunar farside highlands by accretion of a companion moon]'', tạp chí Nature, 2011, số 476, tr.69–72</ref> Sau đó, chúng nhập lại thành Mặt trăng trong một va chạm ở tốc độ thấp.<ref name="2m"/> Ý tưởng này giải thích được việc vỏ Mặt trăng ở mặt xa dày hơn so với mặt gần.<ref name="2m"/>