С помощью радиотехнической аппаратуры, размещенной на борту станции, производилось измерение параметров орбиты станции, передача на Землю телевизионной и телеметрической информации, а также передача с Земли команд управления бортовой аппаратурой. Фототелевизионная аппаратура станции обеспечила автоматическое фотографирование обратной стороны Луны, обработку пленки и ее подготовку для передачи изображения на Землю.

Установленный на борту автоматической межпланетной станции комплекс научной аппаратуры был предназначен для дальнейших исследований космического и окололунного пространства, начатых на первых двух советских космических ракетах.

Все управление работой бортовой аппаратуры станции осуществляется с наземных пунктов по радиолинии, а также автономными программными бортовыми устройствами. Подобная комбинированная система дает возможность наиболее удобно управлять проведением научных экспериментов и получать информацию с любых участков орбиты в пределах радиовидимости из наземных пунктов наблюдений.

Для поддержания заданного теплового режима внутри станции непрерывно действует автоматическая система терморегулирования. С помощью этой системы тепло, выделяемое приборами, отводится через радиационную поверхность в окружающее космическое пространство.

Для регулирования теплоотдачи снаружи корпуса установлены жалюзи, открывающие радиационную поверхность при повышении температуры внутри станции до +25°.

Система энергопитания содержит автономные блоки химических источников тока, питающие кратковременно действующую аппаратуру, а также централизованный блок буферной химической батареи. Компенсация израсходованной энергии буферной батареи осуществляется за счет солнечных источников тока. Питание бортовой аппаратуры производится через преобразовательные и стабилизирующие устройства.

Автоматическая межпланетная станция представляет собой тонкостенную герметичную оболочку, имеющую форму цилиндра со сферическими днищами, внутри которой размещены бортовая аппаратура и химические источники питания. Снаружи установлена часть научных приборов, антенны и секции солнечной батареи. В верхнем днище имеется иллюминатор с крышкой, автоматически открывающейся перед началом фотографирования. Под иллюминатором расположены объективы фотоаппаратов и датчики лунной ориентации. На верхнем и нижнем днищах имеются малые иллюминаторы для солнечных датчиков системы ориентации. На нижнем днище установлены управляющие двигатели этой системы.

Максимальный поперечный размер станции — 1200 миллиметров, длина — 1300 миллиметров (без антенн).

Для фотографирования Луны наиболее целесообразной была признана схема, по которой фотоаппараты наводились путем поворота всей автоматической межпланетной станции. Система ориентации поворачивала и удерживала автоматическую межпланетную станцию в нужном направлении.

Система ориентации была включена после сближения с Луной, в момент, когда станция находилась приблизительно на прямой, соединяющей Солнце и Луну. При этом Земля находилась в стороне от направления Солнце — Луна. Расстояние до Луны в момент включения системы ориентации составляло в соответствии с расчетом 60—70 тысяч километров. Возможность реализации указанного положения станции при ориентации была обеспечена специальным выбором траектории. Это положение позволило произвести ориентацию на Луну при условии освещения станции тремя яркими небесными светилами — Солнцем, Луной и Землей.

В начале работы система ориентации, в состав которой входят оптические и гироскопические датчики, логические электронные устройства и управляющие двигатели, прежде всего прекратила произвольное вращение автоматической межпланетной станции вокруг ее центра тяжести, возникшее в момент отделения от последней ступени ракеты-носителя.

После прекращения вращения нижнее днище станции с помощью солнечных датчиков направлялось на Солнце. При таком положении станции оптические оси фотоаппаратов оказались направленными в сторону Луны.

Затем соответствующее оптическое устройство, в поле зрения которого Земля и Солнце уже не могли появиться, отключило датчики ориентации на Солнце, ориентируя фотоаппараты станции точно на Луну. Поступавший с оптического устройства сигнал «присутствия» Луны разрешал автоматическое фотографирование. В течение всего времени фотографирования система ориентации обеспечивала непрерывное наведение автоматической межпланетной станции на Луну.

После экспонирования всех кадров система ориентации выключилась. В момент выключения системы она сообщила автоматической межпланетной станции упорядоченное вращение с определенной угловой скоростью, выбранной так, чтобы, с одной стороны, улучшить тепловой режим, а с другой — исключить влияние вращения на функционирование научной аппаратуры.

Установленные в результате обработки траекторных измерений данные о положении межпланетной станции во время фотографирования, необходимые для привязки обнаруженных объектов на невидимой стороне Луны к селенографической сетке координат, приведены в таблице.

	Дата	Время (московское)	Расстояние от центра Луны, км	Селенографическая проекция АМС
				широта	долгота
Начало фотографирования Окончание фотографирования	7.Х 1959 7.Х 1959	6h30m 7h10m	65 200 68 400	16°, 9 17°,3	117°,6 117°,1

Предварительная обработка траекторных измерений на первом витке орбиты позволила установить, что автоматическая станция будет двигаться по орбите до конца марта 1960 г. и совершит 11 оборотов вокруг Земли.

Объекты первой категории достоверности