1959年9月12日,蘇聯發射無人駕駛的“月球二號”探測器。“月球二號”飛過月球的背面,對它進行拍照,使人們了解了月球的全貌。兩天后,“月球二號”成功到達月球,在月球表面硬著陸,成為擊中月球表面的第一個人造物體,也是第一個登上地球以外另一個星體的人造物體。
“月球2號”在設計上與月球1號十分相似,它高135厘米,長179厘米,寬169厘米。它擁有8個可以獨立驅動的輪子,配備了3種電視攝像頭,其中一個安放在車的上方用于導航,以3.1秒每張、5.7秒每張、10.9秒每張、21.1秒每張的速度發送高質量圖像。另外,還裝載了與月球1號基本相同的科學儀器,包括月壤結構檢測器、太陽X射線探測器、天文攝像儀、磁力計、照相探測器和反射器等,重量390.2千克。其主要任務是收集月表圖片,檢測月球著陸點周邊光強環境,進行激光測距、太陽X射線觀測、月球磁場測量、月表物質分析等。
9月14日,“月球2號”如期按照計劃撞擊在月球上約中經0.0°北緯31.8°位置的兩座環形山之間。在撞到月面之前,它向地球發回了有關月球磁場和輻射帶的重要數據。在月球表面降落之后,“月球2號”開始一直在原地停留,進行充電,3天后才開始在月面上進行行駛。
為了保證探測器能夠工作更長時間,科研人員在探測車的車頂蓋下安裝了太陽能電池帆板以提供動力,而且還攜帶了釙放射性燃料,如果探測車白天不能停下來給太陽能電池充電,晚上則會采用釙燃料給車體加溫,直到太陽升起才又啟動行走。
從開始行走之后,“月球2號”在月面上共停留4個月時間,對37千米的月面進行了考察,發回了86張全景照片,8萬多張電視圖片,給科研人員提供了大量關于月球的更加詳細的資料,為人們更加進一步探測月球奠定了基礎。