Nhiệm vụ ban đầu của Lunokhod là dự phòng cho sứ mệnh phóng tàu vũ trụ L3 đưa người lên Mặt trăng và sau đó là sứ mệnh xây dựng trạm vũ trụ Mặt trăng Zvezda.

Vì lí do an toàn, nhiều tuần trước khi phóng tàu vũ trụ có người lái đưa người lên Mặt trăng bằng tàu đổ bộ LK, người ta đã phóng tàu đổ bộ LK-R từ tàu thám hiểm Mặt trăng L3 và hai robot tự hành Lunokhod sẽ được đưa lên Mặt trăng để thám hiểm sơ bộ bề mặt Mặt trăng ở khu vực xung quanh nơi tàu đổ bộ LK-R và LK dự kiến đổ bộ, phát sóng radio để các tàu LK-R và LK có thể hạ cánh chính xác xuống bề mặt Mặt trăng. Nếu như tầu đổ bộ (LK hoặc Lunokhod) bị hỏng, LK-R có thể được sử dụng như một tàu thoát hiểm dự phòng trong trường hợp không thể khởi động và cất cánh từ Mặt trăng. Chúng cũng có thể được sử dụng cho mục đích nghiên cứu bề mặt Mặt trăng. Phiên bản Lunokhod dành cho phi hành đoàn được trang bị thêm một bình khí oxy, vị trí đứng và hệ thống điều khiển bằng tay cho phi hành gia ở phía trước.

Vào giữa năm 1968, tại cơ sở KIP-10 hoặc NIP-10 (КИП-10/НИП-10)[3] tại một địa điểm bí mật ở làng Shkolnoye (ru:Школьное (Крым) - thành phố đóng Simferopol-28), gần Simferopol, người ta đã xây dựng một bãi thử nghiệm rộng một hectare (rộng 120 m dài 70 m) được xây dựng sao cho giống với bề mặt của Mặt trăng. Để xây dựng bãi thử nghiệm người ta sử dụng 3.000 mét khối đất, có cả 54 miệng hố có đường kính 16m và khoảng 160 tảng đá có kích thước khác nhau.[4] Toàn bộ khu vực thử nghiệm được bao bởi tường gạch sơn màu đen và xám. Khu vực thử nghiệm được sử dụng để phân tích các vấn đề gặp phải khi vận hành robot tự hành Lunakhod và huấn luyện cho các phi hành gia điều khiển xe.[5][6] Thành phố đóng Simferopol-28 cũng đồng thời là căn cứ trung tâm viễn thám/theo dõi lớn nhất của Liên Xô cùng với rất nhiều anten radar. Trung tâm là một trong một mạng lưới gồm 10 cơ sở trang bị thiết bị theo dõi vệ tinh/điều khiển trong khu vực không gian gần lãnh thổ Liên Xô cho mục đích dân sự/quân sự. Ngoài ra, cơ sở viễn thám còn bổ trợ cho tất cả các chương trình Mặt trăng của Liên Xô, cùng với Trung tâm theo dõi không gian sâu Evpatoria.[7][8]

Đã có ít nhất bốn xe tự hành Lunokhod đã được chế tạo với số serie là 201, 203, 204 và 205.