С космодрома Байконур, 12 сентября 1959 года стартовала ракета «Восток-Л», с автоматической межпланетной станцией «Луна-2» на борту. В заданное время аппарат вышел на траекторию полета к Луне и на следующий день впервые в мире достиг поверхности спутника Земли. Однако, посадка получилась жесткой, то есть станция на огромной скорости воткнулась в поверхность Луны.
В район Моря Ясности на поверхности Луны, между кратерами Аристилл, Архимед и Автолик, были доставлены два шаровых вымпела, составленных на манер футбольного мяча пятиугольными пластинами из нержавеющей стали с изображением герба Советского Союза и надписями «СССР» с одной стороны и «СССР. Сентябрь 1959» - с другой. Аппарат не имел собственных двигателей для коррекции траектории.
Из научного оборудования на нем были установлены сцинтилляционные счетчики, счетчики Гейгера, магнитометры, детекторы микрометеоритов. Одним из основных научных достижений миссии было открытие солнечного ветра. Момент «встречи» с Луной зарегистрировали отечественные и зарубежные обсерватории, было даже сфотографировано поднявшееся пылевое облако, а далее радиосвязь оборвалась.
Это событие стало важным шагом в осуществлении Советским Союзом программы изучения Луны, когда Сергеем Королевым была создана кооперация фирм, составивших вскоре опору ракетно-космического комплекса страны. А в ОКБ Сергея Лавочкина был накоплен опыт разработки управляемых ракет и систем управления беспилотными летательными аппаратами.
К середине 1960-х годов в КБ Владимира Челомея была создана ракета 20 столетия - «Протон», а появление в фирме Лавочкина конструктора Сергея Бабакина завершило формирование предпосылок для успешного выполнения планов «покорения» Луны.