Sondy E-6 i ich późniejsze warianty były większe i bardziej złożone od swych poprzedników. Miały budowę wieloczłonową, masę 1420–1640 kg i wysokość 2,7 m. Podstawę sondy stanowił człon KTDU z głównym silnikiem rakietowym, który miał wyhamować sondę przed lądowaniem. Powyżej umieszczone były zbiorniki materiałów pędnych i człon z wyposażeniem zasilającym, sterującym i łącznościowym. Silniczki korekcyjne i część aparatury umieszczono w dwóch członach przymocowanych do boków sondy, które były odrzucane przed zapłonem silnika hamującego. Na szczycie znajdował się właściwy lądownik AŁS (Awtomaticzeskaja Łunnaja Stancja), którego masa w pierwszych egzemplarzach wynosiła 82 kg, a później została zwiększona do 150 kg. Lądownik otaczała osłona amortyzująca uderzenie w powierzchnię Księżyca, która na krótko przed lądowaniem była wypełniana powietrzem. Na moment przed upadkiem lądownik wraz z osłoną był odrzucany od reszty pojazdu i uderzał w powierzchnię z prędkością 15 m/s. W sztucznych satelitach, które skonstruowano później na bazie sond E-6, zamiast lądownika na szczycie sondy umieszczano człon satelitarny z aparaturą.