"मेडल" के जारी होने के बाद, दिसम्बर 1971 में यह बैंड ब्रिटेन, जापान और अमेरिका के एक आगामी दौरे के लिए इकट्ठा हुआ। लंदन में अभ्यास के समय एक नए एल्बम की धुंधली संभावना थी, और वाटर्स ने प्रस्तावित किया कि इसका सम्बन्ध ऐसी चीज़ों से होना चाहिए जो "लोगों को पागल बना दे" और वह दौरे का हिस्सा बन सकती है। चारों ने लेखन और नई सामग्री के निर्माण में भाग लिया। नए एल्बम के कुछ हिस्से पूर्व के "द बॉडी" और "ज़बरिस्की प्वाइंट" की अप्रयुक्त सामग्री से लिया गया। सामग्री को "द डार्क साइड ऑफ़ द मून" का अनंतिम शीर्षक दिया गया (पागलपन का एक संकेत, बजाय खगोल विज्ञान के), पर यह जानकर कि इस शीर्षक का पहले से ही ब्लूज़ रॉक समूह मेडिसिन हेड द्वारा इस्तेमाल किया गया था, इसे अस्थायी रूप से "एक्लिप्स" में बदल दिया गया। मेडिसिन हेड का एल्बम, एक व्यावसायिक असफलता रही और इसलिए शीर्षक को बैंड की मूल वरीयता में वापस बदल दिया गया।

एल्बम को ऐबी रोड स्टूडियो में, दो सत्रों में रिकॉर्ड किया गया था, मई 1972 और जनवरी 1973 के बीच. बैंड को, कर्मचारी इंजीनियर एलन पार्सन्स सौंपा गया। उन्होंने 1972 को ज़्यादातर नई सामग्री से दौरा करने में लगाया, और जनवरी 1973 में रिकॉर्डिंग पूरा करने के लिए लौटे. महिला गायिकाओं को विभिन्न ट्रैक पर गाने के लिए इकट्ठा किया गया और सैक्सोफोनिस्ट डिक पैरी को भी बुक किया गया। बैंड ने "" के लिए स्टूडियो फुटेज भी फिल्माया. रिकॉर्डिंग सत्र के एक बार पूरा हो जाने पर, बैंड ने यूरोप का दौरा शुरू किया।

यह एल्बम, साक्षात्कार के छोटे-छोटे भागों के प्रयोग के लिए प्रसिद्ध है जिसे वाटर्स ने स्टूडियो में रहने वालों में से कुछ लोगों के साथ रिकॉर्ड किया था। रोडी, क्रिस एडमसन ने स्पष्ट आक्षेप रिकॉर्ड किया जिससे एल्बम शुरू होता है "मैं इतने सालों से पागल था - वाकई सालों से". अंतिम शब्द "चंद्रमा का कोई श्याम पक्ष वास्तव में नहीं है।.. बल्कि एक तथ्य के रूप में यह सभी अंधेरा है" स्टूडियो के आयरिश दरबान, गेरी ओ'ड्रिसकोल की ओर से आया। निर्माता क्रिस थॉमस को भी 'एक ताज़ा जोड़ी कान' उपलब्ध कराने के लिए काम पर रखा गया। थॉमस, "अस एंड देम" में प्रयुक्त गूंज की सटीक समय योजना सहित, एल्बम में महत्वपूर्ण परिवर्तनों के लिए ज़िम्मेदार था। वह "द ग्रेट गिग इन द स्काई" के लिए भी उपस्थित था। पैकेजिंग हिपनोसिस द्वारा डिज़ाइन की गई थी और उसके आवरण पर जॉर्ज हार्डी के महान अपवर्तित प्रिस्म अंकित थे। बैरेट के जाने के बाद, गीत रचना का बोझ ज़्यादातर वाटर्स के कंधों पर आ गया। इसलिए उन्हें एल्बम के गीत लेखक के रूप में श्रेय दिया जाता है। बैंड को लेखन की गुणवत्ता पर इतना भरोसा था कि पहली बार, उन्होंने उनको एल्बम के आस्तीन पर मुद्रित करने में खुद को सक्षम पाया।
आम तौर पर प्रेस उत्साही था; "मेलोडी मेकर्स" रॉय होलिंगवोर्थ ने साइड एक को वर्णित किया:"... यह खुद से ही इतना ज़्यादा भ्रमित था कि अनुगमन करना मुश्किल था" लेकिन साइड दो की प्रशंसा करते हुए लिखा "गाने, ध्वनि, लय, ठोस और दमदार थे, सैक्सोफोन हवा में बिखरा हुआ था, बैंड ने रॉक एंड रोल किया और फिर बहते हुए रात में दूर फिसल गया।" रॉलिंग स्टोन "पत्रिका के लिए "अपने 1973 की एल्बम समीक्षा में ", लॉयड ग्रॉसमैन ने लिखा: "बनावट और वैचारिक समृद्धि वाला एक एल्बम जो न केवल आमंत्रित करता है, बल्कि भागीदारी की मांग करता है।"" 

"द डार्क साइड ऑफ़ द मून" मार्च, 1973 में जारी किया गया। यह एक ही पल में ब्रिटेन और पूरे पश्चिमी यूरोप में एक चार्ट सफलता बन गया। यह एल्बम अमेरिकी चार्ट पर बैंड का पहला #1 बन गया और यह अमेरिका के इतिहास में सर्वाधिक बिकने वाले एल्बमों में से एक है। पूरे मार्च, 1973 के दौरान यह उनकी अमेरिकी यात्रा के हिस्से के रूप में प्रदर्शित होता रहा, जिसमें शामिल है, 17 मार्च को न्यूयॉर्क शहर में रेडियो सिटी म्यूज़िक हॉल में एक अर्ध रात्री प्रदर्शन. एल्बम की सफलता ने बैंड के सभी चार सदस्यों को पूर्व में अज्ञात धन मुहैया करवाया; रिचर्ड राइट और रोजर वाटर्स ने विशाल बंगले खरीदे और निक मेसन अत्याधुनिक कारों का एक संग्राहक बन गया। एल्बम की प्रारम्भिक अमेरिकी सफलता का श्रेय, पिंक फ़्लॉइड की अमेरिका रिकॉर्ड कंपनी, कैपिटल रिकॉर्ड्स के प्रयासों को दिया जाता है। नवनियुक्त अध्यक्ष भास्कर मेनन ने बैंड की पिछली अमेरिकी प्रस्तुतियों के अपेक्षाकृत खराब प्रदर्शन को उलट दिया, पर, कैपिटल से मोहभंग के परिणामस्वरूप बैंड और प्रबंधक ओ'रुरके ने कोलंबिया रिकार्ड के साथ एक नए अनुबंध पर बातचीत की। "द डार्क साइड ऑफ़ द मून" बैंड का आखरी एल्बम था जिसे, एक नए अनुबंध पर औपचारिक रूप से हस्ताक्षर करने से पहले जारी करने के लिए पिंक फ़्लॉइड बाध्य थे। पिंक फ़्लॉइड के साथ एक अनुबंध नवीकरण करने के मेनन के प्रयास व्यर्थ गए और बैंड ने कोलंबिया के साथ, खबर के अनुसार $1M ($आज) अग्रिम शुल्क के साथ हस्ताक्षर किया, जबकि ब्रिटेन और यूरोप में हार्वेस्ट रिकॉर्ड्स उनका प्रतिनिधित्व करता रहा। 

"उम्मागुम्मा" और "एटम हार्ट मदर"
विरासत
"द डार्क साइड ऑफ़ द मून "
"द फाइनल कट"