Станция совершила мягкую посадку в прибрежном районе западной части Моря Дождей. После осмотра места посадки «Луноход-1» съехал по трапу на лунный грунт и приступил к выполнению программы научно–технических исследований и экспериментов.
К 19 февраля запланированная трехмесячная научная программа была выполнена полностью. Анализ состояния и работы бортовых систем показал возможность продолжения активного функционирования аппарата на лунной поверхности. С этой целью была составлена дополнительная программа работы лунохода. Его успешное функционирование продолжалось 10,5 месяцев.
Управление самоходным аппаратом из Центра управления луноходом осуществлял экипаж, в состав которого входили командир, водитель, штурман, оператор и борт–инженер.
В ходе выполнения программы работы за 116 сеансов движения «Луноход-1» прошёл расстояние 10 540 метров, что позволило детально обследовать лунную поверхность на площади 80 000 м2. Максимальная скорость движения составляла 2 км/час. За это время на Землю было передано 200 телефотометрических панорам и около 20 тысяч снимков малокадрового телевидения. Также были изучены физико–механические свойства лунного грунта и его химический состав.