7 октября с расстояния около 67 тысяч км от Луны станция сфотографировала её обратную сторону за 40 минут, а расстояние от Земли в тот момент было около 470 тысяч километров! В течение последующих 10 суток "Луна-3" в сеансах радиосвязи передала серию фотографий на Землю.