ルナ・オービター3号
アトラス・アジェナによって1967年2月5日に打ち上げられ、2月8日21:54UTに月の赤道付近の周回軌道に投入された。210.2×1801.9kmの楕円軌道で軌道傾斜角は20.9度、軌道周期は3時間25分だった。25回の周回を終えた4日後、軌道は55×1847kmの軌道に変えられた。2月15日から2月23日にかけて写真データの撮影を行い、計画よりも早く1967年の3月2日から読み出しが行われた。読み出しは計画よりも早く行われたが、フィルム巻き上げ装置が不安定な挙動を行うようになった。画像の読み出しは3月4日までは成功していたがこの日25%を残したままフィルム巻き上げ装置は故障してしまい、読み出しが行えなくなった。
合計149枚の中解像度写真と477枚の高解像度写真を受信することができ、よい質のものは1m単位の大きさのものを見ることができた。月面の宇宙機の場所の特定も可能なレベルで、サーベイヤー1号の着陸位置のフレームも含まれていた。また、正確なデータはこのミッションの他の実験においても得ることができた。司令による月面への衝突まで追跡目的に利用された。1967年10月9日、月面座標北緯14.3度、西経97.7度に墜落している。