与此同时，美国实施了四项无人月球探测计划，一是“先驱者”系列探测器；二是“徘徊者”系列探测器，主要对月面进行初步观测；三是“勘察者”系列探测器，用于软着陆及对月面的力学特性进行现场考察；四是“月球轨道器”系列探测器，对月球进行测绘并为选择着陆场获取数据。这些计划最初是针对月球表面进行科学研究而提出的，当阿波罗登月计划出台后，美国立刻将它们调整为登月计划的辅助计划，它们的新任务是提供月球的详细数据，为载人登月做准备。
“先驱者”系列是个比较倒霉的系列，从“先驱者”1号到“先驱者”5号，“兄弟”五个没有一个成功。它们的失败倒并不是自身有多大的问题，主要是当时美国的运载火箭设计不过关，火箭没有足够大的运载能力使“先驱者”达到地球逃逸速度并奔向月球。“先驱者”4号好歹算从月球远处掠过，但也没有拍摄到清楚的月球照片。因此，“先驱者”系列还算不上是美国的第一代月球探测器。
美国的第一代月球探测器是“徘徊者”系列，从1961年至1965年共发射了9颗“徘徊者”。“徘徊者”的任务是在月面硬着陆前近距离拍摄月面形貌，其质量为306千克～369千克，奔月路线为:宇宙神-阿金纳B火箭将其发射到近地停泊轨道，通过阿金纳B上面级火箭二次点火，将“徘徊者”送入奔月轨道。“徘徊者”系列“兄弟”9个，“夭折”了6个，最后3个全部成功。
第二代月球探测器是“勘察者”系列，1966年至1968年间，“勘察者”系列先后发射了7次，它的任务是攻克月面软着陆技术，探测月面地形地貌和月球物质的各种特征，为载人登月打前站。“勘察者”系列的成功率较高，只有2号和4号失败，其他均实现了软着陆，共传回了87000多张月面图片，还对月球表面进行了挖掘试验，极大地增加了人们对月球的认识，为载人登月完成了技术准备。
第三代月球探测器是“月球轨道器”系列，1966年至1967年共发射5次，全部成功。“月球轨道器”系列通过绕月飞行，拍摄了大量高分辨率月球图片，对阿波罗载人飞船预先确定的20个登陆地点进行了详细勘察，并选出了其中5个适宜的降落点。它的成功使阿波罗登上月球的脚步声变得清晰明快而铿锵有力——“阿波罗”就要启航了
1957年8月，苏联火箭专家科罗廖夫主持研制成功了全球首枚洲际导弹——Р7А，射程达到8000千米，西方国家给它起了个难听的绰号“警棍”。苏联通过研制洲际导弹，掌握了运载火箭的关键技术。1957年10月，用“Р7А”改装而成的二级运载火箭将世界上首颗人造地球卫星送入太空；1959年1月，由“Р7А”改装成的“月球号”火箭，发射了“月球”1号探测器；随后，通过加装第三级，研制成发射苏联第二代月球探测器的“闪电”号运载火箭；闻名于世的“联盟号”运载火箭也与“P7A”有血缘关系，迄今“联盟号”已进行了1700多次发射，并成为苏/俄发射载人飞船的运载工具。P7A导弹成为苏/俄多种运载火箭名副其实的“老祖宗”。
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