Luna 3 ยานที่มีภารกิจแรกในการถ่ายภาพด้านไกลของดวงจันทร์และยานอวกาศ
Luna 3 แม้ว่ามันจะส่งภาพกลับมาค่อนข้างแย่ แต่มุมมองทางประวัติศาสตร์ที่ไม่เคยเห็นมาก่อนของด้านไกลของดวงจันทร์
Luna 3 ทำให้เกิดความตื่นเต้นและความสนใจเมื่อมันถูกตีพิมพ์ไปทั่วโลก และ Atlas เบื้องต้นของ Far Side of the Moon ถูกสร้างขึ้นตามภาพ การประมวลผลปรับปรุงรูปภาพ
ทิวทัศน์เหล่านี้แสดงให้เห็นภูมิประเทศที่เป็นภูเขาซึ่งแตกต่างจากด้านใกล้มาก และมีเพียงสองแห่งที่มืดมิดและลุ่มต่ำซึ่งมีชื่อว่า Mare Moscoviense (ทะเลมอสโก) และ Mare Desiderii (ทะเลแห่งความปรารถนา) ภายหลังพบว่า Mare Desiderii
ประกอบด้วยตัวเมียขนาดเล็กกว่า Mare Ingenii (Sea of Cleverness) และหลุมอุกกาบาตมืดอีกหลายแห่ง สาเหตุของความแตกต่างระหว่างสองด้านของดวงจันทร์ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แต่ดูเหมือนว่าลาวาแห่งความมืดส่วนใหญ่ที่ไหลออกมาทำให้เกิดมาเรียที่ก่อตัวขึ้นภายใต้ส่วนที่หันไปทางโลก
โพรบอวกาศเป็นกระป๋องทรงกระบอกที่มีปลายครึ่งซีกและมีปีกกว้างใกล้กับด้านบน หัววัดยาว 130 เซนติเมตร (51 นิ้ว) และ 12 เซนติเมตร (4.7 นิ้ว) ที่เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดที่หน้าแปลน
ส่วนทรงกระบอกส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 95 เซนติเมตร (37 นิ้ว) กระป๋องถูกปิดผนึกอย่างผนึกแน่นและอัดแรงดันให้อยู่ที่ประมาณ 0.22 บรรยากาศมาตรฐาน (22 kPa) เซลล์สุริยะหลายตัวถูกติดตั้งที่ด้านนอกของกระบอกสูบ และสิ่งเหล่านี้ให้พลังงานไฟฟ้าแก่แบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บภายในยานอวกาศ
บานประตูหน้าต่างสำหรับการควบคุมความร้อนถูกจัดตำแหน่งตามกระบอกสูบและเปิดออกเพื่อให้มีพื้นผิวที่แผ่รังสีเมื่ออุณหภูมิภายในเกิน 25 °C (298 K) ซีกโลกบนของโพรบถือช่องเปิดสำหรับกล้อง เสาอากาศสี่อันยื่นออกมาจากด้านบนของโพรบและสองอันจากด้านล่าง
อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์อื่นๆ ถูกติดตั้งไว้ที่ด้านนอก ซึ่งรวมถึงเครื่องตรวจจับไมโครเมทิโอรอยด์และรังสีคอสมิก และระบบภาพ Yenisey-2 เครื่องบินไอพ่นแก๊สสำหรับระบบควบคุมทัศนคติติดตั้งอยู่ที่ปลายล่างของยานอวกาศ เซลล์ตาแมวหลายเซลล์ช่วยรักษาทิศทางของดวงอาทิตย์และดวงจันทร์