Das Land des Resorts wurde 1992 von der Big Sky Lumber Company gekauft und begann als Moonlight Basin Ranch, eine Immobilienentwicklung am Nordrand des angrenzenden Big Sky Resorts. Die ursprünglichen 25.000 Acres (10.000 ha) der Ranch wurden von den Partnern Lee Poole und Joe Vujovich aus dem nahegelegenen Ennis sowie von Keith Brown aus Fort Lauderdale, Florida, erworben. Sie kauften das Land für 6,5 Millionen Dollar von der Big Sky Lumber Company, einer Immobilienentwicklungsgesellschaft, die von Yellowstone Club-Gründer Tim Blixseth und den Partnern Mel und Norm MacDougal gegründet wurde. Der Verkauf der Moonlight Basin Ranch war Teil der 165.000 Acres (67.000 ha), die Blixseth und die MacDougal-Brüder 1992 von Plum Creek Timber für 27,5 Millionen Dollar erworben hatten.
Moonlight Basin wurde im Dezember 2003 als unabhängiges Skigebiet an der Nordwand des Lone Mountain eröffnet. Der 3403 m (11.166 Fuß) hohe Gipfel kann mit der Lone Peak Tram erreicht werden, die zum Big Sky Resort gehört. Das Resort, das komplett auf privatem Land errichtet wurde, grenzt an die Lee Metcalf Wilderness Area und den Yellowstone Club im Madison River Drainagegebiet im Madison County. Das Big Sky Resort, ebenfalls auf privatem Land, liegt im Abflussgebiet des Gallatin Rivers, der in Gallatin County entwässert.
Moonlight Basin bietet eine große Vielfalt an Terrain, das extremste ist die Headwaters Bowl. Diese steilen Rutschen und Rinnen befinden sich an der Nordwand des Lone Mountain und können vom Headwaters-Lift (eröffnet im Dezember 2005) oder Big Sky’s Challenger-Lift erreicht werden, die beide auf einer Höhe von knapp 3.048 m über dem Meeresspiegel entladen werden.
Das Skigebiet bietet auch eine Reihe von offenen Bowls, Tree-Skiing, Buckelpisten, langen Pisten und Anfängerpisten. Ein ganztägiges Liftticket für Erwachsene kostete in der Saison 2008-2009 $39 (zum Vergleich: der Preis für einen Ganztagspass in der Saison 2020-2021 lag im Durchschnitt bei $175). Ursprünglich konnten Besucher nur auf der Moonlight Basin Seite Ski fahren; wenn sie Zugang zu Big Sky haben wollten, mussten sie ein separates Ticket kaufen. Dies änderte sich 2005, als Big Sky Resort und Moonlight Basin ihren „Biggest Skiing in America“-Deal einführten, der den Besuchern mit dem Kauf einer Liftkarte (oder eines Saisonpasses) Zugang zu beiden Skigebieten verschaffte.
Der primäre Lift in Moonlight Basin ist der Six Shooter, ein Hochgeschwindigkeits-Sessellift für sechs Personen, der von der Basis aus 1.850 Höhenmeter (564 m) hinauffährt. Der Headwaters-Sessellift ist nach einer kurzen Wanderung mit dem Six Shooter verbunden und überwindet weitere 209 m (685 Fuß), so dass insgesamt 772 m (2.535 Fuß) Höhenunterschied von der 2.134 m (7.000 Fuß) hohen Basis erreicht werden. Der andere obere Lift ist der Lone Tree Quad, ein Vierer-Sessel, der Zugang zu fortgeschrittenem Gelände nordwestlich der Headwaters Bowl bietet.
Die beiden ursprünglichen Sessellifte in Moonlight Basin, Iron Horse & Pony Express, wurden Mitte der 1990er Jahre von der Moonlight Basin Ranch installiert, bevor es ein eigenständiges Skigebiet wurde. Die Lifte wurden vom Big Sky Resort betrieben.
Moonlight Basin ist Teil des Greater Yellowstone Ecosystems und verbindet zwei Teile der Lee Metcalf Wildnis. Es bildet einen Wildtierkorridor für die Wanderung von Elchen und die Ansiedlung von Grizzlybären. Daher hat die Muttergesellschaft des Skigebiets, die Moonlight Basin Ranch, einen erheblichen Anteil ihres Landbesitzes dem Naturschutz gewidmet.