Анализ возмущений траектории станции "Луна-10" позволил провести предварительное определение параметров гравитационного поля Луны.
Дополнительно с помощью траекторных измерений было проведено изучение по эволюции орбиты АМС "Луна-12" характеристик гравитационного поля Луны.
Программой полета АМС "Луна-19" предусматривался выход аппарата на круговую селеноцентрическую орбиту высотой 140 км. В результате коррекции формируется орбита с высотой периселения 16 км. С этой орбиты проводятся съемка и альтиметрирование лунной поверхности. После завершения этих экспериментов переводится на круговую селеноцентрическую орбиту высотой ~100 км для продолжения научных исследований, включая изучение гравитационного поля Луны.
На втором этапе полета по селеноцентрической орбите проводились гравитационные, научные и инженерно-технические исследования.
Для уточнения модели гравитационного поля Луны 11 ноября 1974 года станция "Луна-22" была переведена на орбиту с параметрами: максимальная высота над поверхностью Луны - 1437 км, минимальная высота - 171 км, наклонение к плоскости лунного экватора - 19° 33', период обращения - 3 часа 12 минут.
Для изучения гравитационного поля Луны АМС "Луна-23" было проведено 23 цикла гравитационных измерений, при этом длительность цикла составляла от 4 до 14 суток.