Советская космическая станция «Луна-9» 3 февраля 1966 года впервые выполнила мягкую посадку на Луну. Станция массой 100 килограмм установила, что лунная поверхность твёрдая, на ней нет многометрового слоя пыли.
Американцы совершили мягкую посадку на Луну 30 мая 1966 года.
3 апреля 1966 года советская автоматическая межпланетная станция «Луна-10» стала первым в мире искусственным спутником Луны. Впервые были получены данные об общем химическом составе Луны по характеру гамма-излучения её поверхности. Станция сделала 460 витков вокруг Луны.
Первый американский искусственный спутник Луны встал на орбиту 10 августа 1966 года.
Когда американцы заявили о своих грандиозных планах по «лунной программе», то естественно, что В. Н. Челомей был заинтересован в том, чтобы посредством уже созданной ракеты УР-500К советский космонавт первым облетел Луну. Конечно, при этом ему хотелось выйти из тени, которую отбрасывал на него секретный характер работ, проводимых ЦКБМ.
30 июня 1965 года, в день своего рождения, Генеральный конструктор В. Н. Челомей подписал «Эскизный проект пилотируемого космического корабля для облёта Луны».
Проект лунного корабля должен был обеспечить прямое, без сборок на промежуточной орбите, выведение корабля на траекторию облёта Луны. Планировалось произвести 12 пусков без экипажа и до 10 пусков с экипажем. При беспилотных пусках планировались отработка систем корабля и исследование межпланетного и околоземного пространства, картографирование, медико-биологические исследования на растениях и животных, отработка управляемого, с использованием аэродинамического качества, входа в атмосферу и приземление в заданном районе.
Герберт Александрович вспоминает, как в проектном бюро ЦКБМ шли работы по созданию корабля ЛК: «Жизнеобеспечение человека — космонавта для осуществления пилотируемых пусков оказалось сложнейшей многогранной задачей, тем более что никакого опыта в ОКБ-52 в этом отношении не было. Пришлось связываться и работать и с КБ «Наука», возглавляемым Г. И. Ворониным; и с Государственным научно-исследовательским испытательным институтом авиационной и космической медицины; и с Г. И. Севериным — создателем катапультных кресел и систем аварийного спасения космонавтов, главным конструктором и директором завода № 918 (позднее НПО «Звезда»); и с начальником НИИ парашютно-десантной службы, конструктором парашютных систем Ф. Д. Ткачёвым, и с десятком других предприятий и КБ».
В итоге под руководством В. А. Поляченко был разработан эскизный проект космического корабля ЛК, был создан его полноразмерный дерево-металлический макет.
С. П. Королёв к этому времени уже приступил к проектированию колоссальной ракеты Н-1. К концу 1961 года эскизный проект сверхтяжёлой ракеты Н-1 был готов. В 1961–1962 годах отрабатывались отдельные агрегаты и их части, была определена основная конструктивно-компоновочная схема ракеты.
В процессе проектирования возникли серьёзные разногласия между С. П. Королёвым (решительно избравшим перспективную в будущем схему кислородно-керосиновых двигателей) и главным конструктором ОКБ-456 B. П. Глушко (предлагавшим использовать смеси тетраксида азота и несимметричного диметилгидразина). Валентин Петрович 10 ноября 1961 года направил личное письмо C. П. Королёву, указав, что уложиться в поставленный руководством срок с предложенным им вариантом двигателя будет значительно проще. Письмо заканчивалось словами:
«Имея известное Вам неоднократное, прямое, личное указание товарища Н. С. Хрущёва об ответственности ОКБ-456 за разработку мощных двигателей для носителя более тяжёлого, чем на базе Р-7, и учитывая необходимость всемерного форсирования крайне трудоёмких работ по разработке конструкции и подготовке серийного производства этих двигателей, прошу Вас не замедлить с выбором топлива для 1-й и 2-й ступеней носителя Н1».
Но Королёв настаивал на своём, и Глушко обратился выше: к председателю ВПК Д. Ф. Устинову, председателю ГКОТ Л. В. Смирнову, главкому РВСН К. С. Москаленко, директору ГИПХ В. С. Шпаку, начальнику ГУРВО А. И. Семёнову, главным конструкторам В. П. Бармину и М. К. Янгелю, направив им копии своего письма Королёву с просьбой содействовать принятию решения по выбору топлива. Позднее Глушко обращался к президенту АН СССР М. В. Келдышу и другим. Тем самым конфликт между старыми товарищами углублялся.
Однако обращения В. П. Глушко не возымели эффекта, и Государственная экспертная комиссия, заседавшая со 2 по 16 июля 1962 года, опираясь на авторитет С. П. Королёва, приняла защиту эскизного проекта Н1, выполненного ОКБ-1 (29 основных томов и 8 томов приложений к ним), в варианте с кислородно-керосиновыми двигателями.