ルナ10号
1966年3月31日、ルナ10号はバイコヌール宇宙基地からモルニヤ8K78Mロケットによって打ち上げられた。探査機はロケットの第4段と結合したまま地球周回軌道に入り、続いて第4段のエンジンが噴射され月へ向かう軌道へ投入された。不要になった第4段は切り離された。翌日の4月1日には、飛行ステージによって正常に中間軌道修正が行われた。
4月3日、月まで8000kmに迫った時点でルナ10号の逆噴射ロケットが点火された。この燃焼で探査機は減速され、月を周回する軌道に投入された。軌道投入当初の軌道は、最も月に近づいたときの月面からの高度が349km、最も月から離れたときの高度が1015kmという楕円軌道で、軌道傾斜角が70度あり、月の南北の極を通る極軌道に近かった。軌道投入から20秒後には役目を終えた飛行ステージの分離が行われた。
オービターは月を周回しながら観測を続け、次のことを明らかにした。
月の磁場は存在しないか、きわめて弱い。
月面の岩石は玄武岩に似ている。
月にははっきりとした大気は存在しない。
月の重力分布に地域的な偏りがある(重力異常)。
このように数々の成果を挙げたルナ10号だが、搭載されたバッテリーは次第に消耗していった。軌道投入から56日後の5月10日、ルナ10号は電力の不足により運用を終了した。運用終了までに月を周回した回数は460回だった。