Luna 2 trở nên nổi tiếng với sự khám phá ra Gió Mặt trời sớm nhất. Với các bán cầu bẫy ion (tên nguồn: hemispherical ion traps) được phát triển bởi Konstantin Gringauz. Tàu Luna 1 trước kia cũng đã phát hiện ra các ion nhưng không chính xác lắm. Do vậy, lần này Gringauz đã thay đổi 4 dụng cụ cảm ứng thành một mặt tứ diện, thay vì trước đó là mặt phẳng 2 chiều.

Sau khi được phóng vào ngày 12/9/1959, Luna 2 rời khỏi gian đoạn thứ 3, bắt đầu cuộc hành trình về phía Mặt Trăng. Ngày 13/9, Luna 2 nhả ra 1 đám khí Natri màu cam để thử nghiệm về các hoạt động của khí trong không gian trên Mặt Trăng. Ngày 14/9, sau 33,5 giờ bay trong khôn gian, các sóng Radio truyền từ nó đột ngột bị đứt, nó đã chịu sự va chạm với Mặt Trăng.