Несмотря на то что на предварительных испытаниях «Луна» показывала далекие от совершенства результаты, приходилось торопиться, тем более что исследовательская станция Е-1 к середине 1958 года была уже готова. Е-1 несла на себе минимум оборудования и основной целью имела достижение поверхности Луны – очевидно, что в большей мере эта цель была политической, нежели научной. Впрочем, на АМС стояли магнитометр, ионные ловушки, а также устройство для запуска искусственной кометы в целях отслеживания траектории полёта.
Запуски Е-1 № 1, № 2 и № 3 (ныне известных как «Луна-1А», «Луна-1Б» и «Луна-1С») состоялись соответственно 23 сентября, 11 октября и 4 декабря 1958 года. Все они закончились одинаково – разрушением ракеты-носителя, в первых двух случаях из-за вибраций, в третьем – из-за взрыва топливного бака. Всё это время шла напряжённая работа по усовершенствованию РН «Луна», и 2 января 1959 года четвёртый по счёту аппарат серии Е-1 (ныне «Луна-1») наконец отправился в космос. Тут замечу, что был ещё пятый пуск в июне 1959-го и он тоже закончился аварией ракеты-носителя. В общем, из пяти первых автоматических межпланетных станций полетела одна.
И с ней сложилась довольно интересная ситуация. С одной стороны, АМС не выполнила свою миссию. Хотя все системы отлично работали, в конструкцию вкралась ошибка: инженеры не учли в циклограмме полёта время на прохождение командного сигнала от Земли до космического аппарата в момент отделения третьей ступени. В итоге она отделилась в неправильной точке, и хотя вторая космическая скорость была достигнута, а «Луна-1» стала первым в истории аппаратом, вырвавшимся с орбиты, но полетела она вовсе не к Луне.
В результате «Луна-1» выполнила ряд научных задач: впервые в истории зарегистрировала внешний радиационный пояс Земли, измерила параметры солнечного ветра, создала искусственную комету – наблюдаемое с земли натриевое облако – и, пройдя в 6000 километров от Луны, оказалась первым искусственным спутником Солнца (последнее достижение стало как раз «газетным», громким).
А первым космическим аппаратом, всё-таки достигшим поверхности Луны, оказалась станция Е-1А № 7 (ныне «Луна-2»). Это кажется удивительным после потери четырёх из пяти аппаратов первой серии, но с «Луной-2» всё прошло почти гладко. Первый пуск 9 сентября, правда, пришлось отменить из-за срабатывания автоматики, но уже 12 сентября 1959 года РН «Луна» успешно вывела АМС из зоны земного притяжения, а двумя днями позже «Луна-2» разбилась о поверхность Луны на скорости примерно 12 000 километров в час. Аппарат был оборудован сцинтилляционными счётчиками, радиометрами, магнитометрами и двумя символическими вымпелами. Вымпелы имели довольно интересное устройство: каждый представлял собой металлический шар, оболочка которого состояла из пятиугольных сегментов, а внутри располагалась взрывчатка. На каждом сегменте были отчеканены герб СССР и дата полёта. При ударе о поверхность сработал взрыватель и сегменты разлетелись во все стороны – это позволяет надеяться, что хотя бы некоторые из них уцелели и до сих пор лежат в лунной пыли. Но, даже если не сохранился ни один, цель была достигнута: первый искусственный аппарат добрался до поверхности Луны.
Следующей целью лунной программы стало фотографирование обратной стороны Луны. Поразительным образом это, как и полёт «Луны-2», удалось осуществить с первого раза практически без сложностей, хотя задача была нетривиальной и по своей трудности примерно соответствовала выводу ракеты на вторую космическую скорость.
Сложность состояла в том, что недостаточно было просто отправить АМС в сторону Луны. Требовалось, чтобы станция обогнула спутник Земли по заданной траектории и сделала более или менее чёткие фотоснимки. Расчётом траектории занимался знаменитый академик Мстислав Келдыш с группой помощников – впрочем, он принимал деятельное участие в лунной программе с самых первых дней. Расчёт был сложным и в то же время гениальным: для разворота автоматическая межпланетная станция с третьей ступенью общей массой более полутора тонн использовала… лунную гравитацию. Орбита «Луны-3» была не лунной, а земной – по сути, она представляла собой очень сильно вытянутый эллипс, который захватывал Луну. Максимальное удаление аппарата от Земли составило 480 000 километров.
