2 января 1959 года первый КА вышел из поля тяготения Земли и направился к Луне. Этим было положено начало полетам к Луне и планетам Солнечной системы. С помощью КА серии «Луна» впервые получены фотографии обратной стороны Луны («Луна-3»), совершена первая мягкая посадка на Луну («Луна-9»), запущен первый ИСЛ («Луна-10»), трижды доставлены на Землю образцы лунного грунта («Луна-16», «Луна-20», «Луна-24»), а на Луну – самоходные аппараты «Луноход-1» и «Луноход-2».
С помощью аппаратов серии «Зонд» продолжалось исследование Луны и космического пространства, а также решались технические вопросы необходимые для обеспечения надежности конструирования и управления КА и их радиосвязи с Землей в дальних и продолжительных полетах. КА серий «Венера» и «Марс» использовались для исследования планет Венера и Марс соответственно. А с помощью межпланетных станций «Вега» получены уникальные данные о строении и составе кометы Галлея.