В 1964 году, после того как американцы сообщили об успешном запуске тяжелой ракеты «Сатурн-1», руководство Советского Союза почувствовало, что приоритет в области космических технологий ускользает и впервые всерьез рассмотрело вопрос об экспедиции на Луну в ЦК КПСС и Совете Министров. В принятом постановлении № 655–268 «О работах по исследованию Луны и космического пространства» от 3 августа 1964 года главной задачей была заявлена высадка советского космонавта на поверхность Луны в 1967–1968 годах, к 50-летию Октября. Советую запомнить дату выхода этого постановления, поскольку мы еще не раз к нему вернемся.

Осуществление программы облета Луны было поручено ОКБ Челомея, а проект «7К-9К-11К» поддержки не получил.

Тогда же Владимир Челомей подписал аванпроект корабля «ЛК-1» для облета Луны одним космонавтом по петлеобразной траектории.

13 октября был смещен Никита Хрущев, и ОКБ-52 Челомея оказалось «за бортом». Руководство лунной программой полностью перешло к Сергею Королеву, и более того — он получил возможность использовать все наработки Челомея по пилотируемому полету к Луне и, в частности, ракету «УР-500К» для своих задач.

Так, на базе двух проектов, разрабатываемых в ОКБ-1 и ОКБ-52, родилась советская программа облета Луны, проходившая под обозначением «УР-500К-Л1» («УР-500К-7К-Л1»). 15 декабря 1965 года она была утверждена и стала основной лунной облетной программой СССР.

Жесткие лимиты, налагаемые ракетой «Протон-К» («УР-500К») и 4-й ступенью — разгонным блоком «Д», ограничивали стартовую массу корабля «7К-Л1» 5,5 тоннами.

Из-за этого корабль не имел бытового отсека и состоял из спускаемого аппарата и приборно-агрегатного отсека, который в свою очередь разделялся на переходный отсек, приборный отсек и агрегатный отсек. Сверху на спускаемом аппарате устанавливался опорный конус системы аварийного спасения. В центральной части конуса имелся проход для доступа космонавтов к гермолюку спускаемого аппарата, через который экипаж корабля должен был совершать посадку в корабль на стартовой позиции. Опорный конус сбрасывался на орбите Земли, перед стартом корабля к Луне.

Спускаемый аппарат имел сегментально-коническую форму с усиленным теплозащитным экраном, позволявшим совершать вход в атмосферу Земли со второй космической скоростью.

Экран сбрасывался перед посадкой на Землю, на высоте нескольких километров. В спускаемом аппарате размещался пульт управления кораблем, бортовой вычислитель «Салют-3», научные приборы, фотоаппаратура, система жизнеобеспечения, элементы систем терморегулирования и радиосвязи, парашютная система, объекты биологических исследований, оптический ориентатор, аккумуляторная батарея, состоящая из восьми блоков. По сравнению с орбитальной версией «7К-ОК» («Союз») в спускаемом аппарате корабля «7К-Л1» было увеличено число газовых двигателей системы управления спуском путем введения двух дополнительных двигателей по крену тягой по 15 килограммов. В то же время в спасательном аппарате не устанавливалась запасная парашютная система. Снаружи в верхней части спускаемого аппарата размещалась остронаправленная параболическая антенна для радиосвязи с Землей, работающая в дециметровом диапазоне волн.

Система ориентации и управления корабля была оснащена гироплатформой и новыми датчиками солнечно-звездной ориентации, работающими в комплексе с вычислителем «Салют-3».

Спускаемый аппарат соединялся с приборно-агрегатным отсеком с помощью переходного отсека, на котором располагались десять двигателей системы ориентации тягой по десять килограммов, работающие на перекиси водорода. По диаметру переходного отсека размещалась многовибраторная антенна командной радиолинии.

В герметичном приборном отсеке находились буферные аккумуляторные батареи (основная и резервная) системы электропитания, приборы и аппаратура бортовых систем корабля.

В негерметичном агрегатном отсеке размещалась корректирующая тормозная двигательная установка «КТДУ-53» конструкции Исаева с одним однокамерным ЖРД многократного включения тягой 411 килограммов с рулевыми соплами.

Резервного двигателя в «КТДУ-53» не было. В качестве горючего использовался несимметричный диметилгидразин, в качестве окислителя — смесь окислов азота в азотной кислоте.

Топливо общей массой около 400 килограммов помещалось в четырех сферических баках в агрегатном отсеке. Кроме того, в агрегатном отсеке размещались двигатели системы ориентации (четыре двигателя тягой по 10 килограммов и два комплекта по восемь двигателей тягой по 1–1,5 килограммах), работающие на однокомпонентном топливе — перекиси водорода.

На внешней поверхности АО находился радиатортеплообменник системы терморегулирования корабля.

Снаружи на приборно-агрегатном отсеке размещались две панели трехсекционных солнечных батарей размахом 9 метров и общей площадью 11 м2. На концевых створках панелей солнечных батарей находились антенны КВ-диапазона для радиосвязи с Землей. У торца приборно-агрегатного отсека размещалась антенна УКВ-связи и радиотелеметрии.

В пилотируемом варианте корабля «7К-Л1» должны были устанавливаться дополнительные системы и устройства: два кресла с амортизаторами системы «Казбек» для размещения космонавтов, индикатор курса, астроориентатор, фотоаппарат «Салют-1М» с дополнительным длиннофокусным объективом «Таир-ЗЗС», кинокамера «16ЛК-К1» Красногорского завода, автоматический фотоаппарат «АФА-БАМ», фотоаппарат «СКД», индивидуальные дозиметры. В систему жизнеобеспечения вводился блок личной гигиены космонавтов.

Бортовой вычислитель укомплектовывался долговременным запоминающим устройством «ДЗУ-4». Кроме того, должны были применяться новые буферные аккумуляторные батареи.