«Луна-3» — советская автоматическая межпланетная станция для изучения Луны и космического пространства. В ходе полёта были впервые получены изображения обратной стороны Луны.
Космический аппарат был запущен 4 октября 1959 года ракетой-носителем «Восток-Л» и впервые в мире сфотографировал невидимую с Земли сторону Луны. Также во время полёта впервые в мире был на практике осуществлён гравитационный манёвр.
Конечная масса последней ступени ракеты-носителя с «Луной-3» составляла 1553 кг. Масса аппарата «Луна-3»: 278,5 кг. Космический аппарат имел системы: радиотехнической, телеметрической, фототелеметрической ориентации, энергопитания, терморегулирования и комплекс научной аппаратуры, включая фотолабораторию. Система ориентации аппарата «Чайка» была разработана и построена коллективом под руководством Бориса Раушенбаха, впервые в мире решившему задачу управления аппаратами в космическом пространстве.
После старта с космодрома Байконур космический аппарат «Луна-3» вышел на сильно вытянутую эллиптическую орбиту искусственного спутника Земли с наклонением 75° и периодом обращения 22 300 мин и обогнул обратную сторону Луны по направлению с юга на север, пройдя на расстоянии 6200 км от её поверхности. Под действием гравитации Луны орбита аппарата изменилась; кроме того, поскольку Луна продолжала двигаться по своей орбите, изменилась и плоскость орбиты космического аппарата. Изменение орбиты было рассчитано так, чтобы аппарат при возвращении к Земле снова пролетел над Северным полушарием, где были расположены советские наблюдательные станции. Траектория полёта была рассчитана под руководством М.В. Келдыша в Математическом институте им. В.А. Стеклова.
