Einen neuen Versuch, eine Mondsonde vom Typ Luna E-​6  zum Mond zu bringen und dort eine Landekapsel niedergehen zu lassen, unternahm die Sowjetunion am 21.03.1964. Erstmals kam im Luna Programm eine verbesserte Variante der Molnija 8K78 Rakete zum Einsatz, die (vermutlich) erstmals zum Start der ersten 3 MV-​1 A Sonde im November 1963 genutzt worden war und über ein Grundstufenpaket aus dem Woschod 11A57  Programm verfügte. Doch auch diese Mission scheiterte schon kurz nach dem Start. Bei T+290 s zeigte die Telemetrie, daß die Vernier Triebwerke der dritten Stufe nicht den vollen Schub erreichten. Ursache war das Hauptventil in der Flüssigsauerstoff-​Zuleitung, das sich nicht öffnete, weil der Ventilstift während des Aufstiegs gebrochen war. Bei T+486,8 s hatte die Hauptbrennkammer des 8D715P Triebwerks von Block-​I vorzeitig Brennschluß. Damit war das Schicksal der Mission besiegelt. Die Oberstufen stürzten zur Erde zurück, zerbrachen und verglühten 320 km nördlich von Jenisseisk über Sibirien in der dichteren Erdatmosphäre. Damit war eine weitere Gelegenheit vergeben, Bilder von der Mondoberfläche zu übertragen.