31 марта 1966 года осуществлен запуск первого в мире искусственного спутника Луны — автоматической станции "Луна-10".

За 56 суток активного существования спутника на орбите Луны с ним было проведено 219 сеансов связи, получена ценная научная информация. Программа полета станции "Луна-10" выполнена полностью.
Во время проведения XXIII съезда КПСС с борта спутника "Луна-10" прозвучала мелодия "Интернационала", которую стоя слушали делегаты партсъезда.
Станцией "Луна-10" впервые были получены данные об общем химическом составе Луны по характеру гамма-излучения ее поверхности. Общий уровень гамма-излучения лунных пород несколько превышает уровень гамма-излучения над породами земной коры. Методом гамма-спектрометрии впервые было измерено содержание естественных радиоактивных элементов (K, U, Th) и определен тип пород, залегающих на поверхности Луны. Было обнаружено присутствие на поверхности частиц реголита неокисленных форм железа, титана и кремния.
На орбите ИСЛ было измерено альбедо проникающего корпускулярного излучения от первичного космического излучения, позволившее сделать вывод об отсутствии у Луны радиационных поясов.
Анализ возмущений траектории станции "Луна-10" позволил провести предварительное определение параметров гравитационного поля Луны. За время активного существования станция дважды пересекала "хвост" магнитосферы Земли, что было зафиксировано научными приборами.
По результатам полета "Луны-10" Международная авиационная федерация (FAI) зарегистрировала приоритетные научно-технические достижения станции:
- выведение искусственного спутника Луны;
- проведение впервые в мире научно-технических исследований и измерений с помощью автоматической станции, выведенной на орбиту искусственного спутника Луны.
Станцией "Луна-10" были установлены рекорды, зарегистрированные и подтвержденные дипломами FAI:
- мировой рекорд максимальной массы, доставленной на лунную орбиту, в классе "С";
- абсолютный мировой рекорд продолжительности активного существования автоматической станции на лунной орбите;
- мировой рекорд продолжительности активного существования на лунной орбите в классе "С".