Космос-291 је лансиран са космодрома Тјуратам, Бајконур, СССР, 6. августа1969. Ракета-носач Р-36 или РТ-2 (8К67, НАТО ознака SS-9 Scarp или 8К98, НАТО SS-13 Savage) са додатим степеном је поставила сателит у орбиту око планете Земље. Маса сателита при лансирању је износила 4000 килограма. Космос-291 је био сателит намијењен за истраживање космоса, Земље, и горњих слојева атмосфере.