Советская автоматическая межпланетная станция «Луна-1» 2 января 1959 года стала первым аппаратом, пролетевшим рядом со спутником Земли. На траекторию полета к Луне станцию вывела ракета-носитель «Восток-Л». Это была траектория сближения, без использования старта с орбиты. В советской печати того времени станция называлась «первая советская космическая ракета».

Станция также имела названия «Луна-1Д» и «Мечта», 4 января «Луна-1» прошла на расстоянии 6 000 километров от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту. Для достижения второй космической скорости ракета была снабжена третьей ступенью, с двигателем РД0105, созданным в Воронеже на предприятии «Конструкторского бюро химавтоматики».

В целях полета ставилась задача достижения станцией поверхности Луны. Попадания не произошло, так как в циклограмму полета закралась ошибка: при выдаче команды на отсечку двигателя третьей ступени, которая выдавалась с Земли, не было учтено, уже довольно значительное, время прохождения сигнала от командного пункта до станции.

Носитель и вся бортовая аппаратура станции отработали правильно. На выполнении бортовых экспериментов указанная наземная ошибка не сказалась. Среди выдающихся научных результатов, полученных в ходе полета «Луны-1», можно отметить следующие: при помощи бортового магнитометра впервые был зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли, при помощи ионных ловушек и счетчиков частиц были осуществлены первые прямые измерения параметров солнечного ветра.

Был успешно выполнен эксперимент по созданию искусственной кометы, а 3 января в 3:56:20 по московскому времени, на расстоянии в 119 500 километров от Земли из станции было выпущено облако паров натрия, рассеиваясь в вакууме, облако светилось оранжевым светом в течение нескольких минут и наблюдалось с Земли как слабая звезда 6-й величины. Было установлено отсутствие у Луны значительного магнитного поля.

Несмотря на то, что станция в Луну не попала, АМС «Луна-1» стала первым в мире космическим аппаратом, достигшим второй космической скорости, преодолевшим притяжение Земли и ставшим искусственным спутником Солнца. В целом полет можно охарактеризовать как частично-успешный, рекордный для своего времени и весьма плодотворный с научной точки зрения.