ルナ10号
ルナ10号は、月を周回するオービター(周回船)とオービターを月軌道まで届ける飛行ステージから構成されていた。飛行ステージの設計はルナ9号から受け継がれていたが、ルナ9号のランダーはオービターに置き換えられていた。
オービターは円筒にドームを被せたような形をしており、高さは1.2m、直径0.75m、質量は245kgだった。月を周回しながらの観測を行うよう設計され、観測機器としては、ガンマ線スペクトル計、磁力計、流星物質検出器、放電カウンター、赤外線観測装置、X線検出器、荷電粒子検出器の7種類を搭載していた。
飛行ステージの主な役割は、探査機を減速して月周回軌道に投入することだった(減速がなければ探査機は双曲線を描いて月を通過する)。このため、飛行ステージには強力な逆噴射用ロケットエンジンが搭載されている。ルナ9号の逆噴射エンジンはランダーを低速で着陸させるために使われたが、ルナ10号の場合は月軌道投入のために使われた。また、地球から月へ向かう途中で行う中間軌道修正や、逆噴射ロケットを噴射する際の姿勢制御も飛行ステージの役割だった。
飛行ステージも含めた探査機全体の質量は1597kgだった。電力はあらかじめ搭載されている化学電池によって供給されるため長期間の運用には制約があった。