Луноход управлялся дистанционно. В состав дистанционной системы управления входили система курсоуказания, обеспечивавшая передачу на Землю информации об угловом положении аппарата. Кроме того, курсовой гироскоп обеспечивал движение в заданном направлении с учетом объезда препятствий.

Стартовая масса космического аппарата "Е-8" составляла 5700 кг, после выхода на селеноцентрическую орбиту — 4100 кг, а на поверхности Луны — 1900 кг. Общая масса лунохода составляла 756 кг, его длина с открытой крышкой солнечной батареи — 4,42 м, ширина -2,15 м, высота — 1,92 м. Он был рассчитан на три месяца работы на поверхности Луны.

Кроме прочего, и на луноходе, и на посадочной ступени устанавливались флаги и вымпелы с изображением государственного герба СССР и барельефом Владимира Ильича Ленина.

Для отработки методики управления луноходом под Симферополем в Крыму был создан специальный лунодром. Там-то экипажи лунохода и смогли попрактиковаться в управлении аппаратом.

Тем временем 4 февраля 1967 года вышло очередное Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о работе над техникой по лунной программе. В нем был установлен график лунных экспедиций и полетов автоматических аппаратов, обеспечивающих их.

В рамках первой экспедиции луноходу отводилось немаловажное место. Он не только должен был детально обследовать предполагаемый район высадки, но и играть роль радиомаяка. Предполагалось, что перед осуществлением высадки космонавта на Луну будут отправлены два лунохода для выбора основного и запасного района прилунения. В запасной район, по замыслу, должна была в автоматическом режиме сесть резервная беспилотная лунная кабина. В основном районе прилунилась бы кабина с космонавтом. Космонавт, как и во всех других советских космических проектах, был всего лишь пассажиром, который, правда, мог взять на себя управление в критической ситуации.

Луноход планировалось использовать еще и для транспортировки космонавта по Луне к резервной кабине, если бы основная не смогла стартовать. Для этого впереди лунохода собирались установить площадку, на которую космонавт мог встать и управлять аппаратом, как на электрокаре. Для этого перед ним собирались закрепить пульт управления. Ехать можно было с той скоростью, с которой мог передвигаться луноход, — 1,2 км/ч.

19 февраля 1969 года стартовала ракета "Протон-К" с аппаратом "Е-8" № 201 на борту. На 51-й секунде полета разрушился головной обтекатель. Это произошло из-за ошибки в расчетах обтекателя на прочность. Запуск 19 февраля был первым полетом ракеты с этим новым обтекателем. Во время прохождения зоны максимального скоростного напора возникли аэродинамические вибрации, вследствие чего и произошло разрушение узлов крепления створок обтекателя. Обломки головного обтекателя врезались в баки первой ступени, пробив их оболочку. В результате произошел контакт самовоспламеняющихся компонентов топлива, завершившийся эффектным взрывом, полностью разрушившим ракету. О радиоактивном заражении местности элементами изотопного источника обогрева лунохода в районе падения обломков станции "Е-8" № 201 ничего не известно.

Следующий запуск лунохода состоялся только через два года.

Станция "Луна-17" ("Е-8" № 203) стартовала 10 ноября 1970 года и, совершив неполный виток вокруг Земли, направилась к Луне. 12 и 14 ноября были проведены плановые коррекции траектории перелета.

15 ноября "Луна-17" вышла на селеноцентрическую орбиту и в 3 часа 46 минут по времени Гринвича благополучно прилунилась в Море Дождей, в точке с координатами 38°17′ с. ш. 35°00′ з. д.

Два с половиной часа ушло на осмотр места посадки и развертывание трапов. В 6 часов 28 минут "Луноход-1" съехал с посадочной ступени на лунный грунт. Напомню, что к тому времени на Луне уже побывали американские астронавты: Армстронг, Олдрин, Конрад и Бин.

Самым сложным оказалось управление аппаратом. Две телевизионные камеры стояли на "Луноходе-1" слишком низко. Работала лишь одна из них, вторая была запасной. Картинка с Луны была очень контрастной, без полутеней. Весь первый лунный день экипажи лунохода приноравливались к необычному телеизображению.

"Мы увидели там лишь какие-то черно-белые пятна, — вспоминает инженер-конструктор Гарри Николаевич Роговский. — Определить, где камни, где кратер, казалось, было невозможно. Требовался большой навык, большой опыт, чтобы разобраться в этом хаосе. Кратер, например, был виден в виде темной полоски, поскольку камеры стояли очень невысоко, на уровне глаз сидящего на стуле человека. Поэтому поначалу часто въезжали в кратеры. А въезжаешь в кратер — начинаются неприятности. Стенки у него рыхлые, луноход начинает буксовать, его сносит".

Но экипаж справился. Если за первый лунный день "Луноход-1" прошел лишь 197 м, то за второй — уже 1,5 км.

Экипаж и вся группа управления и анализа работала в Центре дальней космической связи под Евпаторией. Сеансы связи проводились с аппаратом ежедневно в течение всего лунного дня.

Три первых гарантийных месяца помимо изучения лунной поверхности "Луноход-1" выполнял еще и прикладную программу: отрабатывал поиск района посадки лунной кабины. Сначала аппарат шел на юго-восток. В конце третьего дня направление его маршрута изменилось на северо-западное. Перед экипажами стояла задача: с использованием только навигационных средств (а не по старой колее) вывести машину к посадочной ступени. Это удалось.

18 января "Луноход-1" вернулся на место своей посадки.

20 февраля, по окончании четвертого лунного дня, ТАСС сообщило о полном выполнении первоначальной программы работ "Лунохода-1". Однако лунный странник не собирался помирать. Пришлось управленцам вместе с учеными разрабатывать программу работ еще на один лунный день, а потом еще на один, и еще… И только в начале 12-го лунного дня (30 сентября 1971 года) установить связь с луноходом не удалось.

В результате общее время активного функционирования лунохода (301 сутки 6 часов 57 минут) более чем в три раза превысило заданное. В ходе выполнения программы работы за 116 сеансов движения "Луноход-1" прошел расстояние 10 540 м, что позволило детально обследовать лунную поверхность на площади 80 000 кв. м. Максимальная скорость движения составляла 2 км/ч. За это время на Землю было передано 200 телефотометрических панорам и около 20 тысяч снимков малокадрового телевидения. В ходе съемки были получены стереоскопические изображения наиболее интересных особенностей рельефа, позволяющие провести детальное изучение их строения.

По данным обследования луноходом района посадки станции "Луна-17" были построены топографическая схема трассы в масштабе 1:1000, уточненные схемы отдельных участков в масштабе 1:200, топографические планы отдельных участков в масштабе 1:100, высотные профили трассы и характерных кратеров.

В течение всего срока активного существования лунохода регулярно проводились измерения физикомеханических свойств лунного грунта. С помощью автоматической спектрометрической аппаратуры РИФМА была получена информация о химическом составе лунного грунта — в своем составе он имел следующие элементы: кремний (20 %), железо (12 %), кальций (8 %), алюминий (7 %), магний (7 %), титан (<4 %) и калий (<1 %).

К научно-техническим приоритетным достижениям станции "Луна-17" относятся маневры подвижного аппарата на поверхности Луны в соответствии с планом полета.

Следующий аппарат серии "Е-8" не стал точной копией предыдущего. Прежде всего конструкторы прислушались к пожеланиям экипажей и сделали третью верхнюю телекамеру — на уровне роста человека. Это существенно улучшило обзор. Немного изменился и приборный состав лунохода. В системе энергопитания были установлены две доработанные аккумуляторные батареи. Кремниевые фотоэлементы солнечной батареи были заменены фотоэлементами из арсенида галлия. Конструкторы усовершенствовали систему управления, а на вымпелах появилась надпись "50 лет СССР".