Первый запуск «Т2К» под названием «Космос-379» состоялся с космодрома Байконур 24 ноября 1970 года. После выхода на низкую околоземную орбиту высотой 192–232 километра и отделения от последней ступени ракетыносителя через 3,5 суток был включен ЖРД блока «Е», который в режиме глубокого дросселирования несколько увеличил скорость аппарата, имитируя зависание корабля «ЛК» над лунной поверхностью.
Вследствие этого маневра высота апогея орбиты аппарата увеличилась до 1210 километров, а период обращения — до 99 минут. По окончании программы испытаний, через четверо суток было сброшено лунное посадочное устройство и двигатель блока «Е» включился во второй раз. В режиме максимальной тяги он увеличил скорость более чем на 1,5 км/с, имитируя выход «ЛК» на окололунную орбиту для встречи с лунным орбитальным модулем «ЛОК». Вследствие этого маневра высота апогея орбиты «Т2К» увеличилась до 14 035 километров, а период обращения — до 4 часов. После этого аппарат некоторое время находился в режиме стабилизации, имитируя маневры при встрече и стыковке с «ЛОК».
«Космос-379» просуществовал на орбите искусственного спутника Земли 4683 дня, сойдя с нее только 21 сентября 1983 года.
Запуск второго аппарата «Т2К» под названием «Космос398» состоялся 26 февраля 1971 года. В результате двух включений ЖРД блока «Е» корабль оказался на орбите высотой 10 903 километра и просуществовал там 8463 дня.
В третьем орбитальном полете («Космос-434», 12 август 1971 года) включение ЖРД аппарата в дроссельном режим было самым продолжительным за три полета, а после второго включения корабль перешел на орбиту высотой 11 804 километра, просуществовав в космосе 8296 дней.
Успешные запуски аппаратов Т2К подтвердили высокую надежность систем и аппаратуры ЛК и возможность его использования для полета человека на Луну.
В связи с пусками «Т2К» интересно отметить, что в начале 80-х годов беспокойство западной общественности вызвало сообщение о предстоящем падении отработавшего советского ИСЗ «Космос-434». Иностранные эксперты выдвинули версию о том, что на спутнике якобы установлен ядерный реактор. Однако из-за того, что этот аппарат был запущен в период «лунной гонки», маневрировал на орбите и передавал телеметрические сигналы, присущие советским пилотируемым космическим кораблям, некоторые западные обозреватели считали, что он является автоматическим вариантом пилотируемого корабля. Затем, при постепенном погружении в атмосферу, спутник сгорел над Австралией.
Чтобы рассеять опасения в связи с этим событием, официальный представитель Министерства иностранных дел СССР заверил мировую общественность, что на борту «Космоса-434» не было радиоактивных материалов и что спутник представлял собой просто «экспериментальный блок лунного модуля».
Лунная программа «УР-700-ЛК-700» Владимира Челомея
Несмотря на опалу, последовавшую за отстранением Хрущева, Владимир Челомей не оставил надежды реализовать свой вариант экспедиции на Луну. В качестве альтернативы программе «Н1-ЛЗ» он предложил проект «УР-700-ЛК-700» и с середины 60-х активно «проталкивал» его в жизнь.
Свои предложения по этому проекту Владимир Челомей представил 16 ноября 1966 года на пленарном заседании экспертной комиссии, рассматривавшей ход работ по программе «Н1-ЛЗ».
Концепция корабля «ЛК-700» была во многом неожиданна.
Стремясь предельно упростить операции, связанные с запуском и маневрами корабля в космическом пространстве, конструкторы ОКБ-52 предложили осуществить прямой полет на Луну. Однако, как показывали расчеты, для этого необходимо было создать ракету-носитель, в полтора раза превосходящую по грузоподъемности «Н-1».
За основу новой ракеты, получившей название «УР-700», принималась уже находившаяся в эксплуатации трехступенчатая «УР-500К». «УР-500» в качестве второй ступени устанавливалась на разрабатываемую первую ступень, которая состояла из девяти блоков с одним двигателем «РД-270» конструкции Глушко в каждом. Общая тяга двигателей первой ступени у Земли составляла 5760 тонн. Это позволяло вывести на орбиту ИСЗ полезный груз массой около 140 тонн (против 90 тонн — у «Н-1» и 118 тонн — у «Сатурна-5»).
Схема «прямой» экспедиции по проекту «УР-700-ЛК-700» практически не отличалась от «прямого» варианта проекта «Нова-Аполлон», от которого американцы отказались в конце 1961 года. Она предусматривала выведение на околоземную орбиту космического корабля с разгонным блоком и его последующий старт к Луне. Торможение и выход космического корабля на окололунную орбиту, а также сход с нее и гашение основной скорости выполнялись с помощью специального тормозного блока. На высоте нескольких километров от поверхности Луны тормозной блок сбрасывался, а мягкое прилунение корабля на посадочные опоры осуществлялось дросселированием ЖРД взлетного блока, как это делается в лунном корабле «ЛК» программы «Н1-ЛЗ». Двигатели всех блоков (так же как и основные двигатели ракеты-носителя «УР-700») должны были работать на высококипящих компонентах АТ-НДМГ.