1966. február 3-án landolt a Holdon a Luna–9, amely az első, ember alkotta eszköz volt, amely sikeresen leszállt egy idegen égitestre.

A szondát egy Molnija-M rakétán juttatták az űrbe a Bajkonurból, a Kazah Szovjet Szocialista Köztársaságból. A leszállóegység 99 kilogrammot nyomott, és óránként 22 kilométeres sebességgel ért talajt. Egy érzékelő ekkor egy robbanótöltettel ledobta a szondát az leszállóegységről. A szonda leérkezését egy légzsák tompította, amelyen párat pattanva végül megállt az Oceanus Porcellarumon.

Öt perccel a leérkezés után a szonda kapcsolatba lépett a földi irányítással, és hét órával később elküldte az első panorámafotót.

A Luna program első 11 leszállási kísérlete különböző okokból sikertelen volt. Ezután az eszköz fejlesztését az OKB-1 tervezőirodától a Lavocskinhoz tették át. Az OKB-1 iroda az emberi holdra szállás programjának fejlesztésével folytatta a munkát, míg a Lavocskinnak ez lett az első sikeres vállalkozása – ezt követően ők tervezeték majdnem az összes szovjet űreszközt.

A Szovjetunió nem adta ki hivatalosan a szonda által visszaküldött jeleket. Az angliai Jodrell Bank obszervatórium kutatói azonban figyelemmel követték a küldetést, és meghackelték az adást. Rájöttek ugyanis, hogy a szovjetek a korabeli képtovábbításra használt nemzetközi Radiofax formátumot használták.

Az így megszerzett képek így jutottak el a nyugati sajtóhoz, amely az egész emberiség történelmi sikereként ünnepelte az eseményt.

A Luna–9-cel 1966. február 6-án szakadt meg a kapcsolat.