Полностью программа пуска аппарата Е6 была выполнена в одном случае. Это произошло 31 января 1966 года, через две недели после смерти С.П. Королёва, при запуске станции, получившей название «Луна-9». 3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут автоматическая станция прилунилась, и через несколько минут от станции была принята телеметрическая информация. За время полёта было проведено 13 сеансов связи общей продолжительностью 4 часа 40 минут, выдано 182 команды по КРЛ, заложено шесть установок для автономного управления объектом. В период с 3 по 7 февраля 1966 года телевизионная установка АЛС включалась шесть раз, что позволило впервые получить круговой обзор лунной поверхности в районе прилунения АС.
В частности, наряду с реализацией программы лунной экспедиции рассматривались и варианты программ по облёту Луны с экипажем на борту. Проработки велись по двум схемам. Первая: два пуска ракеты Р-7 (один с пилотируемым кораблём 7К, второй — с водородным разгонным блоком) с последующей стыковкой на орбите ИСЗ и стартом к Луне со второй космической скоростью; вторая: два пуска ракеты Р-7 (один — с прототипом корабля «Восток» и баком горючего, второй — с баком кислорода и двигателем типа двигателя блока Л).
Благодаря настойчивости и предприимчивости В.Н. Челомея, в соответствии с постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР от 23 июня 1960 года в ОКБ-52 была развёрнута работа по разработке ракет УР-500 (8К82), а в соответствии с постановлениями ЦК КПСС и СМ СССР от 16 марта и 1 августа 1961 года ОКБ-52 начало проектирование стратегической баллистической ракеты УР-200 (8К81).
Необходимо отметить, что В.Н. Челомей начал работы по ракете УР-500 ещё до того, как у него появился Филиал № 1. Это в очередной раз подтверждает, что он не был «захватчиком» новых предприятий, а «получал» их для помощи в очередном крупном задании руководства страны.
Только годом позже, по постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 24 апреля 1962 года, в Филиале № 1, с 3 октября 1960 года входившем в состав ОКБ-52, началось проектирование ракеты УР-500К, космической, уже трёхступенчатой. Ведущим конструктором УР-500 был назначен П.А. Ивенсен. В 1962 году его сменил Ю.Н. Труфанов, занимавший эту должность до 1968 года, а затем — Д.А. Полухин[57], ставший впоследствии первым заместителем Генерального конструктора. Ведущим конструктором (ответственным исполнителем) проекта всё это время оставался В.А. Выродов. На разработку новой ракеты отводилось всего три года.
На базе новой трёхступенчатой ракеты УР-500К закладывалась однопусковая схема полёта с использованием разрабатываемых ОКБ-52 в Реутове доразгонного ракетного блока (блок А) и корабля-капсулы Л.К. Одновременно ОКБ-52 выступило с инициативой разработки тяжёлой ракеты УР-700 для реализации лунной экспедиции.
В свою очередь, в 1960 году ОКБ-1 в рамках эскизного проекта по двухступенчатой ракете с ядерным двигателем на II ступени (ЯХР-2) был разработан проект трёхступенчатой химической ракеты (ХР-3) с массой полезного груза до 30 тонн с шестью боковыми блоками на первой ступени по схеме ракеты Р-7.
Перед Главным конструктором С.П. Королёвым встала серьёзная задача — какому проекту отдать предпочтение. После тщательного анализа обстановки было принято решение сосредоточить усилия ОКБ-1 на лунной экспедиции. В 1963 году был разработан эскизный проект лунного комплекса Н1-Л3.
По итогам рассмотрения Государственным комитетом авиационной техники СССР, Комиссией ВСНХ по военно-промышленным вопросам предложенного ОКБ-52 и подписанного В.Н. Челомеем аванпроекта по облёту Луны пилотируемым космическим кораблём, 3 августа 1964 года ЦК КПСС и СМ СССР было принято постановление «О работах по исследованию Луны и космического пространства», в соответствии с которым головными направлениями исследования космического пространства на ближайшие годы были определены: облёт Луны пилотируемым космическим кораблём ЛК, выводимым форсированной ракетой-носителем УР-500К, с возвращением и посадкой на Землю. В 1966–1968 годах задавалось строительство шестнадцати ракет-носителей Н-1 для «проведения научных исследований на Луне при непосредственном участии исследователей».
