Nach einer Reihe von Fehlstarts, die allerdings erfolgreich vor westlichen Beobachtern geheimgehalten werden konnten, gelang der Sowjetunion am 02.01.1959 erstmals der Start einer Raumsonde der Objekt E-​1  Serie mit einer dreistufigen Luna 8K72  Rakete. Ziel der „ersten kosmischen Rakete“ (so die Übersetzung der gebräuchlichen russischen Bezeichnung) war der direkte Flug zum Mond. Luna 1, wie die Sonde später offiziell bezeichnet wurde, oder auch (vor allem im deutschsprachigen Raum) Lunik 1 sollte vor dem Aufprall auf der Mondoberfäche Meßdaten aus dem mondnahen Raum übermitteln. Aufgrund einer geringen Kursabweichung (die Brennschlußgeschwindigkeit lag 42 ms^–1  zu hoch, weil eine Bahnverfolgungsstation das Brennschlußkommando aufgrund einer falsch justierten Antenne nicht übermittelt hatte) verfehlte die Sonde den Mond jedoch um etwa 5.955 km. Wie geplant übertrug Luna 1 dagegen Meßwerte eines Magnetometers, einer Ionenfalle und eines Mikrometeoriten-​Detektors. Am 05.01.1959, einen Tag nach dem Vorbeiflug am Mond, wurden aus etwa 597.000 km Entfernung die letzten Funksignale empfangen. Eigentlich nur als Hilfe zur Bahnverfolgung gedacht, erwies sich auch der Ausstoß einer Natriumdampfwolke in 130.000 km Entfernung zur Erde als gelungener Propagandacoup. War diese doch von großen Teleskopen weltweit zu beobachten und steigerte das weltweite Interesse an dem Unternehmen.
Mit dem erfolgreichen Start von Luna 1 war der Sowjetunion ein weiterer Triumph über die konkurrierende US-​Raumfahrt gelungen. Natürlich wurde der Erfolg in der Propaganda auf die Überlegenheit des politischen Systems zurückgeführt. Die echte Begeisterung der sowjetischen Bevölkerung fand ihren Ausdruck dagegen in dem Kosenamen von Luna 1 — „Metschta“ („Мечта“, dt. svw. Traum). In den USA registrierten Experten dagegen insbesondere die hohe Masse von 1.472 kg verglichen mit den 27 kg des im Dezember 1958 gescheiterten Pioneer III. Allerdings lag die Masse des eigentlichen Instrumentenbehälters tatsächlich bei „lediglich“ 361 kg. Die 1.472 kg beinhalteten, wie später klargestellt wurde, auch die ausgebrannte letzte Raketenstufe. Daß man eigentlich direkt den Mond anvisiert hatte, machte die Sowjetunion natürlich nicht öffentlich. Vielmehr stellte man heraus, welche herausragende Leistung ein so naher Vorbeiflug am Mond war. Ärgerlich für die USA: während die USAF mit ihren drei gescheiterten Pioneer-​Sonden das denkbar komplexeste Szenario verfolgt hatte, nämlich diese in einen Mondorbit zu bringen, mußte die US Army mangels einer wirklich brauchbaren Trägerrakete eine einfachere Mission konzipieren. Wernher von Braun hatte sich aber dennoch entschieden gegen die wissenschaftlich unproduktivste Variante eines direkten Mondaufpralls ausgesprochen. Sowohl die im Dezember 1958 knapp gescheiterte Pioneer III als auch die im März 1959 schließlich erfolgreiche Pioneer IV sollten im Vorbeiflug Messungen unternehmen. Mit etwas mehr Glück wäre man wenigstens hierbei der Sowjetunion zuvorgekommen.