本实用新型公开了一种月基大深度保真取芯钻井装置，涉及月球探索与钻探技术领域；该装置包括控制器、取芯器外管和取芯钻头，在取芯器外管内设有钻进机构，钻进机构包括分别与控制器连接推杆和旋转机构，用于对取芯钻头施加扭矩和轴向的钻压；在取芯器外管上部设置有与取芯器外管固定连接的充气机构，充气机构与控制器连接，以使在取芯过程中，控制器能够控制充气机构沿取芯器外管径向膨胀而挤压井壁，并通过充气机构与井壁间摩擦力使得取芯器外管径向居中且轴向固定；通过实施本技术方案，旨在解决现有月基取芯无法做到大深度保真取芯的技术问题，能够向取芯钻头施加足以吃入月岩层的钻压，达到钻取深层月岩，做到大深度保真取芯。