На фотографиях получены крупномасштабные изображения фрагментов лунной поверхности, хорошо просматриваются отдельные объекты размером от 5 метров.
В результате исследований гамма-излучений лунной поверхности, проведенных станциями «Луна-11» и «Луна-12», были получены новые сведения о радиоактивности лунных пород.
Успешно проведенные научные исследования уточнили и расширили ранее полученные сведения о Луне и окололунном пространстве.
Накануне дня космонавтики, 7 апреля 1968 года, была запущена и через трое с половиной суток выведена на орбиту искусственного спутника Луны автоматическая станция «Луна-14». Длительные наблюдения за изменением параметров этого лунного спутника позволили уточнить соотношение масс Земли и Луны, форму последней и ее гравитационное поле. Кроме того, проводились измерения потоков заряженных частиц, идущих от Солнца и космических лучей, а также исследования условий прохождения и стабильности радиосигналов, передаваемых с Земли на борт станции и в обратном направлении при различных положениях станции относительно Луны.
В целях дальнейшего уточнения глобальных параметров Луны и окололунного пространства 28 сентября 1971 года была запущена автоматическая научная станция сЛуна-19», выведенная на орбиту спутника Луны 3 октября 1971 года.
Систематические многомесячные наблюдения за эволюцией орбиты станции и получение панорамных изображений лунной поверхности дали обширный материал для уточнения гравитационного поля Луны, ее топографических и геолого-морфологических особенностей.
Непрерывная регистрация характеристик магнитного поля и космического излучения в окололунном пространстве (сопоставляемая с одновременно проводимыми измерениями станциями «Марс-2» и «Марс-3») дала ценную информацию о динамике интенсивности корпускулярных потоков космического излучения.
Во всех этих полетах автоматических станций научная информация поступала на Землю только по радиотелеметрическим и телевизионным каналам. Ни одна станция к тому времени не была возвращена на Землю и непосредственно не доставила результатов своих исследований в руки ученых.
Однако не всякая информация, получаемая научной аппаратурой, может быть проанализирована на борту станции, тем более, что возможности радиотелеметрических и телевизионных средств передачи информации не беспредельны; они ограничены скоростью передачи информации, точностью, объемом памяти, мощностью и т. д.
Такие виды исследований, как определение воздействия лучей высоких энергий на материалы, аппаратуру и приборы космических станций, изучение поверхности планет и состава химических элементов и минералов, их образующих, анализ снимков поверхности Луны и планет, свободных от помех и искажений, внесенных телеметрической системой, могут быть тщательно и эффективно изучены и оценены только на Земле, после возвращения станции на Землю.
Естественно, что задача возвращения автоматической станции на Землю после выполнения программы полета не могла быть поставлена на первых этапах развития космонавтики. Для этого требовалось дальнейшее развитие отечественной ракетной и космической техники, которое позволило поставить и успешно решить эту задачу, и а первую очередь наиболее сложную ее часть – проблему спуска космического аппарата в атмосфере Земли после полета по межпланетной траектории, когда скорость подлета превышает 11 километров в секунду.
15 сентября 1968 года стартовала с Земли автоматическая станция «Зонд-5». Облетев Луну на минимальном расстоянии от ее поверхности, равном 1950 километрам, станция перешла на траекторию движения к Земле и на седьмые сутки полета отделившийся от нее спускаемый аппарат приводнился в заданном районе акватории Индийского океана. (Станция «Зонд-4» была запущена для изучения дальних областей околоземного космического пространства.) Успешный полет автоматической станции «Зонд-5» позволил впервые в мире решить сложнейшую научно-техническую задачу возвращения с космической трассы Луна – Земля аппарата, летящего со второй космической скоростью.
Вслед за станцией «Зонд-5» 10 ноября была запущена станция «Зонд-6». Станция облетела Луну на заданном расстоянии от ее поверхности, равном 2420 километрам, и 17 ноября ее спускаемый аппарат приземлился на территории Советского Союза. В ходе полета станции «Зонд-6» удалось решить еще более сложную по сравнению с полетом станции «Зонд-5» проблему – осуществить управляемый спуск на Землю космического аппарата, облетевшего Луну. Отработку управляемого спуска с использованием аэродинамической подъемной силы аппаратов, входящих в земную атмосферу со второй космической скоростью, завершили научные станции «Зонд-7» и «Зонд-8», запущенные по траектории облета Луны с возвратом на Землю (8 – 14 августа 1969 года и 20 – 27 октября 1970 года).