轨道之外的月球目标
第一批卫星进入地球轨道后，苏联开始让探测器飞向月球。这样的任务需要更大的速度，并把发射方向与月球在未来的位置配合起来。月球1号在1959年初经过月球附近，进入绕太阳的轨道。
同年9月发射的月球2号继续瞄准月面。它带着科学仪器与无线电设备，沿直接飞向月球的轨迹工作，地面通过信号测量飞行过程。
1959年9月13日抵达月面
月球2号在1959年9月12日发射，次日抵达月球。按世界时，撞击发生在9月13日晚间；莫斯科当时已经进入9月14日。信号在预计抵达月面的时刻停止，人造探测器第一次到达另一个天体。
它以撞击结束飞行，没有进行减速着陆。任务的结果是把设备送到月球，并在接近过程中取得观测数据。
一路工作的科学仪器
探测器携带磁场与粒子测量仪器，在地球到月球之间记录环境。接近月球时的磁场测量没有发现与地球类似的强大整体磁场，粒子探测也给后来研究太阳风与月球周围环境留下了数据。
任务把无线电通信延伸到月球距离。跟踪设备需要持续确定位置与到达时刻，科学仪器则利用这段飞行，采集地面实验无法直接取得的观测。
通往月球的早期航程
月球2号把发射、远距离跟踪与月球交会放进一次成功任务。接着，月球3号拍回月球背面的照片，后来的任务再发展出绕月、软着陆与取样返回。不同飞行方式逐步增加人们对月球的了解。
1960年的《太空活动摘要》将月球2号列入早期空间任务记录。发射与撞击日期、跟踪信号和仪器结果共同保留了这次抵达月球的经过。