基本資料
月球13號運載火箭 閃電號運載火箭
發射時間 1966年12月21日世界時10:16:00
發射地點 拜科努爾航天發射場
軟著陸時間 1966年12月24日世界時（不詳）
軟著陸地點 北緯18度25分 西經60分3分 風暴洋
探測器質量 1620千克
結構
與月球9號相比，月球13號最大的不同在於登月艙上多了兩條摺疊臂，裡面分別裝著一個輻射密度測量儀和一個機械式穿測器。這兩個摺疊臂在月球13號登月艙打開後立刻展開，同時展開鞭形天線，4個花瓣形的無線電天線也打開。 穿測器是一個測量月壤機械強度的裝置，裡面裝有火藥，啟動後會將一根直徑3.5厘米的鈦合金桿推入月壤。火藥持續0.6~1.0秒，施加5~7千克的力，通過測定穿透的速度和深度，可以分析月壤的性質。通過測量穿透速度和深度就可以分析月壤物理性質。如果月壤非常乾燥、多孔，穿測器可以在0.003~0.05秒內快速穿進5厘米；如果密度大則難以穿進這樣的深度，並將用時0.5秒。測量結果表明著陸點附近月壤密度約為0.8g/cm^3，這一結果與蘇聯月球計畫中取回的樣本分析結果及阿波羅計畫近似。
輻射密度測量器裝在另一個摺疊臂端部，也測量了月壤的密度。月壤吸收並散射輻射密度測量器中的銫-137輻射源產生的伽瑪量子。通過輻射密度測量器中三個獨立的計量裝置，記錄散射的量，就可以測量月壤的密度。實驗結果與另一個摺疊臂上的穿測器得到的結果相同，密度約0.8g/cm^3。輻射密度測量器測定了15厘米深的月壤。
月球13號還攜帶了其它儀器，包括通過測量月球13號著陸時與月面撞擊產生的振動波的持續時間和量級，來測量深度為20至30厘米的月壤的力學性質。另有四個輻射計用於測量月表的熱輻射。兩個氣體放電儀器，測量了宇宙粒子和反射的宇宙粒子，所側結果認為，月球的反射率為25%。
月球13號還攜帶了與月球9號相同的照相系統。相機重1.3公斤，功率2.5瓦，傳送一幀圖像需要100分鐘掃描。
任務經過
1966年12月21日，月球13號被發射到223×171千米、傾角51.8度的低地球軌道，開始了3.5天的奔月飛行。12月22日進行了軌道修正，24日對準了方向，在距離月球70千米處制動火箭發動機點火，2分鐘後，月球13號成功地在月球表面18.25N、60.03W實現了軟著陸。著陸地點距離月球9號著陸點約400千米。著陸4分鐘後，登月艙打開，開始發射無線電信號。
12月30日，月球13號完成了科學研究計畫，直到電池耗盡。
