А первые беспилотные аппараты в королёвском бюро, ОКБ-1, решили сажать не на опоры, а с помощью надувных амортизаторов. Идея состояла в том, что надувался большой мяч, а внутри него находилась "Е-6" с лепестками. При такой системе можно было производить прилунение со скоростью до 15 м/с.

Объявление о намерении США победить в лунной гонке стимулировало продвижение проекта, и 23 марта 1962 года вышло новое постановление, которое жестко определяло начало пусков по теме "Е-6": начало 1963 года.

Носителем нового космического аппарата должна была стать ракета "Молния", представлявшая собой очередную модификацию "Р-7". Во всех блоках новой ракеты использовались одни и те же компоненты топлива: жидкий кислород и керосин. Доработка наземного оборудования применительно к новой ракете проводилась так, чтобы сохранялась возможность использовать его в измененном варианте для двух- и четырехступенчатых носителей. По аэродинамической схеме новый носитель был близок к трехступенчатой ракете "Восток", с помощью которой запускались предыдущие "лунники".

Двигатели были заимствованы из более ранних проектов: для первой и второй ступеней — от ракеты "Р-7", для третьей ступени (блок "И") — ракеты "Р-9". Четвертая ступень (блок "Л") имела конструктивные особенности, обусловленные тем, что запуск ее двигательной установки должен был происходить в условиях невесомости через полтора часа полета по околоземной орбите, а не сразу после окончания работы третьей ступени. Поэтому на блоке "Л" требовалось установить сисгему стабилизации и ориентации на время паузы, а также устройство обеспечения запуска в невесомости.

К началу летно-конструкторских испытаний "Молнии" определился и облик станции "Е-6". Она включала в себя собственно аппарат для изучения Луны, двигательную установку, отсек системы управления и различного оборудования, устанавливаемого на корпусе ракеты. Основные системы лунного аппарата находились внутри герметичного контейнера, по форме близкого к сфере. Корпус "лунника" состоял из двух полуоболочек — внутри была установлена рама с приемнопередающей аппаратурой, приборами командной радиолинии, электронными программно-временными устройствами, химическими батареями, приборами автоматики, научной и телеметрической аппаратурой. В нижней полуоболочке были закреплены вентилятор, электроклапан и радиатор системы терморегулирования, а в верхней — телевизионная система и счетчики космической радиации. Снаружи на корпусе были установлены четыре лепестковые антенны, четыре штыревые антенны с подвешенными на них эталонами яркости и три двугранных зеркала. Лепестковые и штыревые антенны и зеркала при посадке находились в сложенном положении.

Лунный аппарат вместе с посадочными устройствами закреплялся на отсеке системы управления лунной ракеты. Сложенные лепестки-антенны придавали ему вид яйца. Благодаря тому, что центр тяжести располагался довольно низко, лунный аппарат после отделения посадочных устройств принимал заданное положение на лунной поверхности (лепестками вверх). Одновременно лепестки защищали телевизионную камеру, штыревые антенны, механизмы и зеркала от случайного повреждения или запыления. Согласно предложенной схеме, примерно через четыре минуты после прилунения по команде от программно-временного устройства или же часового механизма срабатывал механизм открытия лепестков, после чего штыревые антенны и зеркала приводились в рабочее положение.

Станция "Е-6" № 1 представляла собой макетноотработочный аппарат и для полетов не предназначалась. Она так и осталась в заводских цехах, играя роль своеобразного эталона.

Первой летной стала станция "Е-6" № 2. Запуск ее был осуществлен 4 января 1963 года, но закончился неудачей вследствие отказа двигателей блока "Л".

Станция осталась на околоземной орбите, а спустя несколько дней сгорела в плотных слоях земной атмосферы.

Следующая попытка запуска станции по программе мягкой посадки на Луну была предпринята 2 февраля того же года. В космос отправилась "Е-6" № 3. На этот раз аппарат даже не долетел до околоземной орбиты. Ракета-носитель отклонилась от заданного курса, третья ступень вместе с неотделившейся четвертой и лунной станцией вошла в атмосферу и упала где-то в районе Гавайских островов.

2 апреля 1963 года была сделана третья попытка запустить станцию в сторону Луны. На этот раз все четыре ступени ракеты-носителя сработали по программе и станция устремилась к Луне. В сообщении ТАСС аппарат "Е-6" № 4 получил наименование "Луна-4", хотя об истинном назначении станции не было сказано ни слова. Однако до Луны станция не долетела — подвела система астрокоррекции, и 6 апреля станция пролетела на расстоянии 8500 км от поверхности нашего естественного спутника, превратившись в еще одну искусственную планету. Советские информационные агентства сдержанно заявили, что "Луна-4" была рабочей станцией, предназначенной для совершенствования систем и элементов межпланетных аппаратов.

Следующую попытку команда Сергея Королева предприняла только 21 марта 1964 года. На ракете-носителе "Молния" была установлена станция "Е-6" № 6. Все закончилось очень быстро — на третьей ступени не открылся главный кислородный клапан, и ракета вместе с "лунником" упала где-то в Сибири.

20 апреля 1964 года "Е-6" № 5 вышла на орбиту, но блок "Л" снова отказал, и очень скоро она сгорела в атмосфере. Западные средства слежения за космическим пространством не успели ее даже заметить, а советские специалисты были избавлены от необходимости унизительно указывать в таблицах космических запусков: "Нет данных".

Новый запуск состоялся 12 марта 1965 года, когда в космос отправилась станция "Е-6" № 9. И все повторилось почти в точности. Как и год назад, на околоземную орбиту вышли разгонный блок и лунная станция. Как и год назад, они остались на околоземной орбите. Единственным отличием стало то, что о запуске было официально объявлено, и даже были названы параметры орбиты: 287 км в апогее и 201 км в перигее. Правда, о целях полета умолчали, назвав выведенный на орбиту объект искусственным спутником Земли "Космос-60", созданным для изучения околоземного пространства.

10 апреля 1965 года состоялся седьмой запуск "Е-6". По документации завода станция имела восьмой номер. ""Номер восемь* до Луны не добросим", — мрачно шутили офицеры стартовой команды. Так и получилось. Двигатель третьей ступени не вышел на рабочий режим, и останки ракеты со станцией свалились в Тихий океан.

Просуммировав причины отказов, разработчики пришли к выводу, что была допущена проектноконструкторская ошибка. В составе устройства обеспечения запуска блока "Л" располагалась система ориентации, а также автоматика двигателя с аккумуляторными батареями электропитания. Система управления должна была за 70 секунд до включения двигателя блока "Л" переключить электропитание системы ориентации на батареи блока "Л", однако переключения не происходило, и блок "Л" в течение всего этого времени находился в неуправляемом режиме. Ошибку, принесшую столько бед, устранили. Запуск станции, произведенный 24 апреля 1964 года в сторону Венеры, прошел без замечаний по ракете-носителю.

Следующий старт состоялся в День Победы, 9 мая 1965 года. На этот раз "Е-6" № 10 уверенно направилась к Луне, получив в сообщении ТАСС название "Луна-5". Однако при коррекции траектории система управления неверно ориентировала станцию, затем не сработал тормозной двигатель — в результате чего "Луна-5" врезалась в Луну, в 700 км от расчетного места посадки. Советские информационные агентства скупо сообщили, что "Луна-5" предназначалась для отработки систем мягкой посадки на Луну и полностью выполнила поставленные перед ней задачи, прилунившись в Море Облаков.