Второй из серии советских лунных дистанционно-управляемых самоходных аппаратов-планетоходов «Луноход-2» 16 января 1973 года сошел с посадочной платформы «Луна-21» и начал исследовательскую миссию на Луне.

Аппарат был предназначен для изучения механических свойств лунной поверхности, фотосъемки и телесъемки Луны, проведения экспериментов с наземным лазерным дальномером, наблюдений за солнечным излучением и прочих исследований. На «Луноходе-2», как и на посадочной ступени «Луны-21» находились Государственный флаг СССР, вымпелы с барельефом Ленина, Государственным гербом СССР и текстом «50 лет СССР».

Луноход 15 января 1973 года был доставлен на Луну автоматической межпланетной станцией «Луна-21». Посадка произошла в кратере Лемонье на восточной окраине Моря Ясности, в 172 километрах от места прилунения «Аполлона-17».

Система навигации «Лунохода-2» оказалась повреждена, и наземный экипаж лунохода ориентировался по окружающей обстановке и Солнцу. Большой удачей оказалось то, что незадолго до полета через неофициальные источники советским планетологам была передана подробная фотокарта района, составленная для посадки «Аполлона-17».

Несмотря на повреждение системы навигации, аппарат преодолел большее расстояние, чем его предшественник, так как был учтен опыт управления «Луноходом-1» и был внедрен ряд нововведений, таких как, например, третья видеокамера на высоте человеческого роста.

За четыре месяца работы «Луноход-2» прошел 42 километра, это расстояние оставалось рекордным до 2015 года, когда его превзошел марсоход «Оппортьюнити», передал на Землю 86 панорам и около 80 000 кадров телесъемки, но его дальнейшей работе помешал перегрев аппаратуры внутри корпуса.

После въезда внутрь свежего лунного кратера, где грунт оказался очень рыхлым, луноход долго буксовал, пока задним ходом не выбрался на поверхность. При этом откинутая назад крышка с солнечной батареей, видимо, зачерпнула немного грунта, окружающего кратер. Впоследствии, при закрытии крышки на ночь для сохранения тепла, этот грунт попал на верхнюю поверхность лунохода и стал теплоизолятором, что во время лунного дня привело к перегреву аппаратуры и выходу ее из строя.

В ходе работы аппарата «Луноход-2» был поставлен ряд рекордов: рекорд по продолжительности активного существования, по массе самодвижущегося аппарата и по пройденному расстоянию, а также по скорости движения и продолжительности активных действий.