Un correspondant de l'AFP accompagnant le chef du gouvernement israélien a indiqué que M. Netanyahu était arrivé à Moscou et n'avait fait aucune déclaration aux journalistes durant son vol Tel Aviv-Moscou.
Benjamin Netanyahu doit s'entretenir au Kremlin avec Vladimir Poutine à 14H00 GMT, au moment même où les négociations internationales reprennent à Genève entre l'Iran et les grandes puissances.
La Russie fait partie du groupe 5+1 (les cinq membres permanents du Conseil de sécurité de l'ONU -- Russie, Etats-Unis, Chine, France, Grande-Bretagne -- plus l'Allemagne) qui négocie avec l'Iran sur son programme nucléaire.
L'Iran est accusé par Israël et les Occidentaux de vouloir se doter de la bombe atomique sous couvert de nucléaire civil, ce que dément la république islamique.
Le Premier ministre israélien, hostile à accord sur le nucléaire iranien, poursuit à Moscou son offensive diplomatique, après avoir reçu à Jérusalem le président français François Hollande.
Le vice-ministre israélien des Affaires étrangères, Zeev Elkin, a affirmé mercredi que son pays ne s'attendait pas à un changement radical de la position de Moscou.
La Russie n'est pas sur le point d'adhérer à la position israélienne, a-t-il déclaré à la radio publique avant de s'envoler à Moscou avec M. Netanyahu.
Mais tout léger changement pourrait influencer l'ensemble du processus, a-t-il ajouté.
Un premier round de discussions s'était achevé le 9 novembre à Genève sans aboutir. Mais le chef de la diplomatie russe, Sergueï Lavrov, a dit que les négociations avaient permis d'éliminer les domaines fondamentaux de désaccord.
Nous voudrions que les Russes aient une meilleure compréhension de nos inquiétudes et de la nécessité d'empêcher l'Iran de disposer rapidement de la bombe atomique, a indiqué mardi à l'AFP un haut responsable israélien.
Avec une telle capacité, les Iraniens pourraient développer des armes nucléaires quand et où ils le choisiraient, s'est inquiété ce responsable qui a requis l'anonymat.
M. Netanyahu s'oppose avec véhémence à un accord intérimaire qui permettrait d'alléger les sanctions contre l'Iran sans que ce pays s'engage à arrêter les travaux de construction d'une centrale de production d'eau lourde à Arak.
Lors d'une conférence de presse conjointe avec M. Hollande dimanche à Jérusalem, il s'est dit très inquiet au sujet de l'accord en discussion avec l'Iran.
Je suis très inquiet que cet accord aboutisse et ne réduise d'un coup de crayon des sanctions qui ont nécessité des années pour être mises en place - et qu'en échange de cela, l'Iran ne donne pratiquement rien, s'est alarmé M. Netanyahu.