На основе обширного исследовательского материала, полученного из ОКБ-1, работа над луноходом пошла достаточно быстро. Однако сотрудники Бабакина решили не доводить до ума королёвский проект "Е-8", а разработали свой вариант. Тем более что станция "Луна-9", успешно прилунившаяся, передала информацию о характеристиках лунного грунта. Грунт оказался достаточно твердым, слой пыли — небольшим. Поэтому конструкторы пересмотрели проект шасси, отказавшись от гусениц в пользу восьми ведущих колес.

Наконец осенью 1966 года переработанный эскизный проект лунохода был утвержден главным конструктором Георгием Бабакиным. Началась конструкторская проработка аппарата.

Помимо традиционных методов проектирования и создания космической техники, Бабакин организовал специальную лабораторию, которая работала при бюро. Она занималась вопросами управления и логики этого аппарата. Другим организационным мероприятием было то, что из числа работников эксплуатирующей организации (Министерство обороны СССР) был создан "экипаж" лунохода,

"Это была узкоспециализированная, хорошо дисциплинированная команда, — вспоминает Гарри Николаевич Роговский (р. 1922), один из "отцов" лунохода, — Их специально отбирали. Они проходили медкомиссию почти такую же, как космонавты. Это были молодые здоровые ребята, у которых эмоции не превалировали над делом, нервы были в порядке".

Для управления луноходом отобрали одиннадцать офицеров (в порядке распределения по экипажам): командиры — Николай Михайлович Еременко, Игорь Леонидович Федоров; водители — Габдулхай Гимадутинович Латыпов, Вячеслав Георгиевич Довгань; штурманы-навигаторы — Константин Константинович Давидовский, Викентий Григорьевич Самаль; бортинженеры — Леонид Яковлевич Мосензов, Альберт Евстафиевич Кожевников; операторы остронаправленной антенны — Валерий Михайлович Сапранов, Николай Яковлевич Козлитин, резервный водитель и оператор — Василий Иванович Чубукин.

Эта группа именно в таком составе была готова и к управлению луноходом 1969 года, управляла "Луноходом-1" (1970 год) и "Луноходом-2" (1973 год). Эти же офицеры должны были вести так и не стартовавший "Луноход-3".

К концу 1967 года была полностью готова вся конструкторская документация по новому варианту объекта "Е-8".

Автоматический космический аппарат "Е-8" включал не только луноход, но и корректирующе-тормозной модуль (КТ).

Корректирующе-тормозной модуль был предназначен для обеспечения перелета по трассе Земля-Луна, включая коррекции траектории, выход на орбиту искусственного спутника Луны, формирование предпосадочной окололунной орбиты, сход с орбиты и посадку на лунную поверхность. Основу конструкции КТ составляли четыре сферических топливных бака, соединенных между собой цилиндрическими проставками, две из которых выполняли роль приборных отсеков для размещения аппаратуры системы управления перелетом и посадкой. Часть аппаратуры системы управления, предназначенная для управления работой блока "Д", была размещена на переходной ферме.

Помимо основных баков топливо размещалось еще и в баках сбрасываемых отсеков. Сброс отсеков производился перед включением двигателя для схода с окололунной орбиты. Двигательная установка корректирующе-тормозного модуля состояла из основного двигателя с регулируемой тягой и блока двигателей малой тяги.

На посадочной ступени устанавливался собственно луноход, который состоял из двух основных частей: колесного шасси и герметичного приборного контейнера, в котором размещалась вся служебная аппаратура.

Приборный контейнер имел форму усеченного конуса, причем верхнее основание конуса, служащее радиатором-охладителем для сброса тепла, имел больший диаметр, чем нижнее. На время лунной ночи радиатор закрывался крышкой. Внутренняя поверхность крышки была покрыта фотоэлементами солнечной батареи, что обеспечивает подзаряд аккумуляторной батареи в течение лунного дня. В рабочем положении панель солнечной батареи могла располагаться под разными углами в пределах от 0° до 180°, чтобы оптимально использовать энергию Солнца при различных его высотах над лунным горизонтом. В передней части приборного отсека были расположены: иллюминаторы для телевизионных камер, электрический привод подвижной остронаправленной антенны, предназначенной для передачи на Землю телевизионных изображений лунной поверхности, малонаправленная антенна, обеспечивающая прием радиокоманд с Земли и передачу телеметрической информации, научные приборы и оптический уголковый отражатель.

В состав телевизионного комплекса, предназначенного для получения информации об окружающем луноход пространстве, входили малокадровая телевизионная система, предназначенная для получения изображений лунной поверхности, необходимых для оперативного управления движением, и фототелевизионная система.

Для получения панорамных изображений и съемки участков звездного неба, Солнца и Земли, необходимых для астроориентации лунохода и не требующих высоких скоростей передачи изображения, на борту лунохода установили телефотометрическую систему с панорамной разверткой, состоящую из четырех камер. Они были расположены таким образом, что две из них обеспечивали обзор местности справа и слева от лунохода в пределах 180° в горизонтальной плоскости и 30° в вертикальной; а две другие камеры давали изображение местности и пространства в пределах 360° в вертикальной и 30° в горизонтальной плоскости.

По левому и правому борту были установлены по две панорамные телефотокамеры (причем в каждой паре одна из камер конструктивно объединена с определителем местной вертикали) и четыре штыревые антенны.

В задней части приборного отсека располагался радиоизотопный источник тепла, а рядом с ним — прибор для определения физико-механических свойств лунного грунта и механизм подъема и опускания девятого колеса.

Приборный отсек был установлен на восьмиколесном шасси, обеспечивающем передвижение автоматической лаборатории по поверхности Луны. Оно позволяло уверенно передвигаться по поверхности с рыхлым, сыпучим слоем грунта, преодолевать крутые подъемы, переезжать через кратеры и препятствия в виде отдельных камней или гряды камней, соизмеримых с размерами ходовой части. Каждое колесо шасси имело три титановых обода, покрытых сеткой из нержавеющей стали и соединенных грунтозацепами. Колеса, трансмиссии и двигатели были объединены в единые узлы — мотор-колеса. Луноход имел восемь мотор-колес, каждое из которых являлось ведущим. Все колеса были сделаны как неповоротные относительно вертикальной оси, поэтому для разворота лунохода на месте каждая четверка колес либо вращается в противоположном направлении, либо в одном, но с разной скоростью. Диаметр каждого из восьми ведущих колес по грунтозацепам составлял 510 мм, ширина — 200 мм, ширина колеи — 1600 мм.

Для обеспечения заданного теплового режима внутри термоконтейнера в условиях лунной ночи был использован радиоизотопный источник тепла, содержащий ампулы с полонием-210.

Двух контурна я воздушная система терморегулирования обеспечивала сброс тепла в течение лунного дня через верхнее днище приборного отсека, которое одновременно являлось радиатором-охладителем. На его наружной поверхности было нанесено специальное термооптическое покрытие, состоящее из зеркальных элементов из кварцевого стекла. Для дополнительного охлаждения в наиболее теплонапряженных сеансах применялся водяной испаритель.