Это была траектория сближения, без использования старта с орбиты.
Станция также имела названия «Луна-1D» и «Мечта». «Луна-1» прошла на расстоянии 6000 километров от поверхности Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту.
Среди выдающихся научных результатов, полученных в ходе полёта «Луны-1», можно отметить следующие:
При помощи бортового магнитометра впервые был зарегистрирован внешний радиационный пояс Земли.
При помощи ионных ловушек и счётчиков частиц были осуществлены первые прямые измерения параметров солнечного ветра.
Был успешно выполнен эксперимент по созданию искусственной кометы. 3 января в 3:56:20 по московскому времени, на расстоянии в 119500 км от Земли из станции было выпущено облако паров натрия (1 кг); рассеиваясь в вакууме, облако светилось оранжевым светом в течении нескольких минут и наблюдалось с Земли как слабая звезда 6-й величины.
Было установлено отсутствие у Луны значительного магнитного поля.
АМС «Луна-1» стала первым в мире космическим аппаратом, достигшим второй космической скорости, преодолевшим притяжение Земли и ставшим искусственным спутником Солнца.