Картина написана в год обучения автора в качестве вольнослушателя в Академии художеств и частной студии Павла Чистякова. В это время Виктор Борисов-Мусатов вырабатывал собственный почерк мастера. Молодой художник искал средства передачи настроения, эмоционального переживания. Одним из опытов такого рода стала картина «Лунная ночь. Открытое окно».

Ночные пейзажи с изображением луны были очень популярны у русских художников XIX века. К этой традиции, восходящей к искусству романтизма, обратился и Борисов-Мусатов, написав «Лунную ночь» (1895, Третьяковская галерея). Однако в картине «Лунная ночь. Открытое окно» художник предлагает принципиально иное решение темы: он трактует ее не в рамках пейзажного жанра или многофигурной сцены, а в качестве фрагментарного изображения интерьера. Название работы имеет продолжение – «Открытое окно». Именно этот мотив оказывается камертоном полотна. Окно становится входом в иное, наружное пространство, в сумраке которого едва угадываются очертания деревьев. К тому же мотиву Борисов-Мусатов обращался и раньше: в картине «Окно» (1886, Третьяковская галерея), где оконный проем обрамляет невидимое помещение внутри дома. Окна, изображенные в полотнах художника, притягивают взгляд, влекут зрителя, заставляют вглядываться в ожидании встречи с неведомым.

В работе «Лунная ночь. Открытое окно» Борисов-Мусатов избегает изображения диска луны, однако ее лучи преображают комнату, окрашивают обыденные предметы таинственным голубоватым светом, лишая привычной материальности. Графичная ритмика контрастных теней, раскрытая книга на светящейся поверхности подоконника, зеркало с мутным отражением, фосфоресцирующая спинка стула – все это создает атмосферу ирреальности, ощущение невнятного предчувствия. В сумраке убранство комнаты предстает схематичным благодаря пересечению контрастных плоскостей и линий, почти монохромных на фоне освещенного лунным светом неба. Его синий тон, а также зеленоватый цвет спинки стула у окна, розоватые блики лунного света на тюлевых занавесках создают иллюзию веяния свежего весеннего ветерка.

Картина «Лунная ночь. Открытое окно» во многом предопределила живописную манеру зрелого Борисова-Мусатова и предвосхитила искания художников-символистов.