月球2號的探測結果表明，月球沒有磁場，且月球周圍沒有像范艾倫帶一樣的輻射帶。
在月球2號上攜帶了兩枚刻有蘇聯國徽的裝飾物。1959年9月15日，蘇聯領導人赫魯雪夫把一枚這種裝飾物的複製品送給了美國總統艾森豪。
月球二號在月球1號成功發射的同年秋天，1959年9月12日，蘇聯的月球2號伴著月球號火箭的呼嘯再次升空，對準月球飛奔而去，這是人類首枚月球硬著陸探測器。月球2號在設計上與月球1號 十分相似，裝載了基本相同的科學儀器，重量390千克，還帶上了蘇聯國旗。
發射升空後，月球2號直接飛往月球，在飛行途中，也就是在第二天月球2號釋放了鈉蒸汽，以便讓地面跟蹤人員能觀測到它，以了解飛行過程。當月球2號接近月球時，蘇聯著名的航天設計師科羅廖夫和他的助手們聚集在控制室里。當月球2號最終按計畫到達了月球並以每秒3.3千米的高速度精確地撞擊在月球上的兩座環形山之間時，緊張的設計師們抑制不住興奮的心情，全都跳了起來，為取得的巨大成功歡呼雀躍。這是人類文明史上第一次將人造物體降落在月球上。它在撞到月面之前，向地球發回了有關月球磁場和輻射帶的重要數據。
月球2號的成功撞擊對於美國人來說無疑是一種刺激。但他們還沒來得及從這種刺激中恢復過來時，三個星期後，月球3號又從發射場起飛，它重約434壬克，不但成為人類近距離拍攝月球照片的首枚探測器，而且向人類送後了首張月球背面圖片，使人類首次看到了月球的背面。
