L'agence Tass attend le 12 pour préciser la mission et indiquer que la sonde Luna 5 est conçue pour poursuivre les essais en vue d'un atterrissage contrôlé sur le sol lunaire[2]. La date et la trajectoire sont déterminées de façon que la sonde arrive sur des terrains éclairés par l'aube d'une journée lunaire et déjà connus par les photographies aériennes des sondes américaines du programme Ranger[3].
L'injection sur une trajectoire lunaire est faite en deux temps, comme pour Luna 4. Une correction de trajectoire est effectuée le 11. L'allumage tardif des rétrofusées conduisit à un impact sur le sol lunaire, fatal à la sonde, dans Mare Nubium (la mer des nuées)[4]. Des photographies de la Lune auraient été prises avant l'impact[2].
Measurement of the intensity of cosmic radiation during the flights of automatic interplanetary stations Zond 1, Zond 2, Zond 3, Luna 5, Luna 6 de G. P. Lyubimov, NASA, ST-CR-IS-10655,
Lunik 5 and 6, TRW Space Log, TRW Systems, 5, No 2, 55, Redondo Beach, Californie, 1965
(en) William Shelton et Gherman Titov (introduction), Soviet space exploration: the first decade, London, Barker, , 341 p. (ISBN978-0-213-17799-7, OCLC38347)
Handbook of soviet lunar and planetary exploration - volume 47 science and technology series de N. L. Johnson dans American Astronautics Society Publications, 1979
Albert Ducrocq, Notre nouveau monde, la Lune, Paris, Sciences et Avenir, , 130 p.
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