10 апреля 1965 г. состоялся седьмой по счету запуск АМС к Луне. По документации завода станция имела № 8. Но произошла авария. Двигатель 3‐й ступени не вышел на рабочий режим, и ракета со станцией упала в Тихий океан. 9 мая 1965 г. был произведен восьмой запуск по программе мягкой посадки, но АМС «Луна-5» врезалась в Луну – это была не мягкая посадка, но все-таки мы попали в Луну. А через месяц – 8 июня 1965 г. – была запущена АМС «Луна-6» – девятый запуск. АМС пролетела мимо Луны в 100 тысячах километров, став искусственной планетой на гелиоцентрической орбите. 4 октября 1965 г. Королев со своей командой проводит десятый запуск АМС «Луна-7», но станция упала на поверхность Луны и разбилась. В 1965 г. была предпринята еще одна, одиннадцатая попытка мягкой посадки аппарата на поверхность Луны. 3 декабря стартовала АМС «Луна-8», но аппарат на большой скорости врезался в Луну в Океане Бурь.
Автоматическая лунная станция серии Е-6С, «родная сестра» такой станции, получила наименование «Космос-111», оставшись на низкой орбите после отказа разгонного блока, а до этого похожая станция серии Е-6 была названа в печати «Космос-60».
Наступил 1966 г. Работы по плану «Е-6» замедлились из-за новогодних праздников, а затем из-за скоропостижной смерти С.П. Королева. Но 31 января 1966 г. был осуществлен двенадцатый старт АМС с целью мягкой посадки. И 3 февраля 1966 г. АМС «Луна-9» совершила мягкую посадку на Луну в Океане Бурь. Уже через 250 секунд с борта пошла телеметрическая информация, а через 15 минут начало передаваться первое пробное изображение. Через 24 часа поступили кадры круговой панорамы с места прилунения.
Так советские инженеры «застолбили» за собой сразу два приоритета: мягкая посадка аппарата на Луну и первые кадры с Луны.
В герметичном корпусе спускаемого аппарата находились системы управления, элементы питания и система связи. Так как «Луна-9» предназначалась для передачи на Землю изображений лунного ландшафта, солнечные батареи на спускаемом аппарате не устанавливались, дабы не закрывать панораму. Управление съемочной аппаратурой шло по командам с Земли.
С помощью бортовой телевизионной системы на Землю были переданы три панорамы ландшафта Луны, сделанные под разными углами падения солнечных лучей. Радиомост Луна – Земля действовал 8 часов 5 минут. Поражала четкость и контрастность переданных изображений. Помимо съемки лунных ландшафтов было проведено дозиметрирование верхнего слоя лунного грунта. Был обнаружен радиационный фон, вызываемый ядерными реакциями на поверхности грунта, происходящими под воздействием жестких космических лучей.