7 октября 1959 года во время сеанса фотографирования естественного спутника Земли двумя фотоаппаратами с длинно- и короткофокусным объективами была заснята почти половина лунной поверхности: примерно одна треть - в краевой зоне, две трети - на обратной стороне Луны, невидимой с нашей планеты. После проявления фотопленки прямо на борту изображения Селены были переданы с помощью фототелевизионной системы на Землю - аналоговым методом камерой бегущего луча.
При приеме сигналов на Земле качество сигнала было плохим, поскольку высоки были уровни шумов. Принятые изображения позволили определить только общие элементы рельефа. Предполагалось, что в ходе следующего сеанса связи, когда станция подойдет поближе к Земле, можно будет повторить прием. Но, увы, по неизвестной причине установить связь со станцией уже не удалось.
Были предприняты еще две попытки совершить аналогичные миссии по фотографированию Луны в ходе ее пролета.
15 апреля 1960 года состоялся пуск автоматической межпланетной станции “Е-3 № 1” в сторону Луны. Ракета-носитель “Восток-Л 8К72” (серийный № Л1-9) по так и не выясненной точно причине вывела станцию на траекторию полета к Луне с недобором скорости 130 м/с. В результате космический аппарат вышел на высокоэллиптическую орбиту высотой около 200000 километров. Фактически станция пролетела две трети расстояния до Луны, но затем повернула назад и сгорела в атмосфере Земли.
19 апреля 1960 года советские конструкторы и инженеры попытались запустить автоматическую межпланетную станцию “Е-3 № 3” для продолжения фотографирования обратной стороны Луны. Но в момент старта с космодрома Байконур ракеты-носителя “Восток-Л 8К72” (серийный № Л-1-9А) отвалился один из ее боковых блоков. Произошел взрыв, за ним последовал пожар. Были сильно повреждены стартовые сооружения космодрома.