对探月卫星系统来讲，最重要的是“叶尼塞”成像系统，它由列宁格勒第380科研所26研制。这不仅仅是简单的照相设备，还是显像设备，并将处理后的影像通过无线电传输。该设备有2 个目镜，焦距分别为200毫米和500 毫米，目的是用两种不同的尺度同时对两个坐标点目标成像。系统中装配了两套电视成像设备（可替换目镜） ，在之后研究太阳系射线的航天器上多次使用。焦距为200毫米的目镜对月球的全貌进行了成像，并完全记录到盘上。而更高分辨率的月球影像已经超出了盘的容量，但依然提供了更高的精度。在这两种情况下都产生了相应的电视影像，在数据盘上有1500行的分辨率，每行像素数不低于1000个。
在研制过程中考虑了2 个不同的电视成像设备，最终选择了E—2A所采用的系统。后续的型号也采用了该系统。
E—2A航天器的姿态控制系统包括由8 个太阳敏感器组成的系统、月球位置敏感器、角速度传感器、执行机构（含小推力发动机，工作介质选用压缩氮气），以及将接收到的信号转换成指令的计算模块。这也是第一个包含了主动定向系统的航天器。其总体研究、制造和试验等工作由航空工业部第一科研所27在劳申巴赫28的领导下完成的。
“月球3号”卫星的星载“叶尼塞”电视成像系统
还有一样不同寻常的是太阳能电池板的形状。因为在全程飞行的过程中，除了照相阶段，其他时间都不要求对日定向，但同时，在完成全程的飞行任务过程中蓄电池却需要稳定充电。经过复杂的计算之后，研究人员选择了后来的太阳能电池板形状，使卫星相对于太阳不论以何种姿态飞行，都能获得几乎相同的太阳能。
由于星载带转发功能的相机能够工作在两个状态——“快速”状态和“慢速”状态，因此地面的接收系统也相应地配备了两种解码体系的接收设备“叶尼塞—1”和“叶尼塞—2”。接收系统有固定的模式，也有移动模式，移动模式的接收系统也安装在了汽车的“通用车体”上面。接收系统在生产出来并经过调试后，被运往6号测控站和41 E临时测控站。
1959年8月，1号E—1 A探月卫星运抵秋拉塔姆基地，但是对该系统进行完备的检查并修正各种错误还需要整整一个月。直到9月25日，工作人员才宣告卫星已经准备就绪，可以发射了。
由运载火箭P —7A（编号为8К72，“月球东方号”的编号为Л1—8）携带E—2 A探月飞行的发射于1959年10月4日进行，苏联的新闻报道称发射了“月球3号”。科罗廖夫亲自同其他工作人员一道飞抵位于克里米亚的测控站，因为他也想成为首批看到月球背面是什么的人。
“月球3号”进入了远地点48万千米、近地点4．75万千米的大椭圆轨道。在轨道设计时主要考虑到在接近月球时（6200 千米） ，卫星位于其南面，这样获得的成像里有足够多的已知目标，便于之后利用已有的天文图片进行“匹配”联系。
10月7日，当太阳光照射到月球背面大约70%的面积时，探测卫星执行了成像操作。“月球3号”对月球的几乎一半表面进行了成像，而其中的2/3是从地球无法看到的表面。在成像结束后，“叶尼塞”系统自动进行了胶片显影，并再次卷起放回到专门的盒子里。传回的遥测信号显示，“叶尼塞”成像系统已经工作完毕。但是胶片上有没有获得什么信息，最初人们并不清楚。在地面发出指令后，卫星的成像信号传输系统开始工作。开始是测试行，测试行在地面时已经记录到了胶片上。受到鼓舞的项目指挥者们决定打开胶片伸展装置。这样在下一次与“月球3号”进行通信联系时，显示器的屏幕就开始一行一行地出现紫色的小点，首次描绘出月球表面的影像。尽管这次以及后续若干幅从太空获得的影像都夹杂了很多“噪声”，但它们带给学者们和航天人的依旧是无尽的喜悦。
当卫星逐渐接近地球时，信噪比变得更好，影像的质量也提高了。当卫星进入地影后，部分专家得到允许撤离了测控站，但是基本成员依然坚守岗位，计划在卫星飞出地影后继续工作。预计离开地影的时间是10月19日至20日。然而，在预定的时间，“月球3号”却没有显示出任何活着的迹象——不仅没有传输电视图像信号，甚至连遥测信号都没有传回来。这种静默最可能的原因是转发器或者电源系统出现了故障。
“月球3号”沿着自己的飞行轨道又转了几个月，运行了11圈，最后于1960年4月在地球的大气层坠毁。
今天，由该探测器获得的这幅照片依然是最好的，虽然它是人类获得的首幅月球背面的影像！对它进行解码后，天文学家们获得了独特的科学研究素材。例如，与面向地球的一面相比，月球背面的“月海”很少，“山区”占据了更多面积。
1959年12月31日，科罗廖夫与身边最亲近的第一特种设计局的工作人员一起庆祝新年。所有参与了E—2A发射的人都获得了他赠送的一份礼物，即刚刚印制的“第一幅月球背面影像图”。
正像最初计划的一样，E—2A卫星只获得了月球背面的2/3 区域的影像。学者们坚持继续开展新的发射计划，以填补“空白”的信息。这项任务最后由E—2Ф行星际卫星承担； 发射前，卫星获得了E—3的编号。它应当沿着向上的轨道，在倾斜的太阳光照射下获得月球的侧面成像，以反映月球表面的地貌。影像的接收部分则计划采用“冥王星”无线电雷达系统的АДУ—1000大天线，该系统是在叶夫帕托里亚城的深空测控中心组装完成的（位于克里米亚的16号测控站）。该系统将地面接收机接收到的信号强度增强了10 倍，相应地，获得的图像质量也大幅提高。为了应对可能的失败，1959年底，第一特种设计局直接生产了2颗E—3型卫星，并于1960年3月运抵秋拉塔姆。
1960年4月15日，1号E—3型卫星由P—7 A运载火箭（“月球东方号”，编号 Л1—9） 发射。前两级火箭工作正常，但是第三级火箭（“E模块”） 却比预定的时间提前了3秒钟关机。后来的研究显示，这一级的煤油燃料储箱未能加满油。由于这个原因，末速与设计速度相比小了130 米/秒，第三级火箭带着卫星只上升到20 万千米高度，在5月份进入大气层时，在非洲中部上空烧毁。
1960年4 月16 日29 ，2 号 E —3 卫星（运载火箭“月球东方号”，编号Л1—9A） 发射。点火后，助推模块 Д 没有产生主推力，因此在点火后几秒钟，中心发动机发生爆炸，并直接导致火箭在瞬间爆炸。旁边的装配试验楼受到波及，建筑物遭到损坏，也吓坏了参观火箭发射的人们。
研制好用于继续完成对月成像的星载“叶尼塞”系统被炸毁了。苏联的航天人决定暂停。直到1965年7 月20 日，月球背面的“空白”区域才由行星际飞行器“探测器3号”填补完成。
所有这些成就对于苏联航天的进一步发展有着重大的意义。火箭航天领域变得更加强大，能够解决更加复杂的任务并克服任何的困难。新研制出的地面控制系统也展示了自己的能力。人们首次验证了三级运载火箭、控制设备、航天器在空间的定向，以及接收从卫星获得的影像等技术。这些技术在载人飞船的研制过程中获得了更加耀眼的应用。
注 释
[1]．通用车体——不密封的箱式通用尺寸车体。
[2]．译者注：原文为B—2A，包括后续两个图的图注，均为 B —2A。 但正文中只此一处，后面都是P—2A。疑有误，译者更改。
[3]．1 英里=1．609 千米。
[4]．译者注：对照后文，应为Б1 —1。
[5]．译者注：被昵称为 “小七”。
[6]．1 毫米汞柱=133．322Pa。