Górną część sond E-8-5 stanowił człon powrotny z własnym silnikiem startowym, zbiornikami materiałów pędnych i kapsułą, w której pobrana próbka gruntu wracała na Ziemię. Masa sond przy lądowaniu na Księżycu wynosiła od 1836 kg do ok. 1900 kg. Kapsuła powrotna sond E-8-5 miała masę jedynie 39 kg.
Sondy były wynoszone przez rakiety nośne typu 8K82K (oznaczane też jako UR-500K) Proton-K. Początkowo wchodziły na niską orbitę wokółziemską, skąd zapłon górnego stopnia rakiety nośnej kierował je ku Księżycowi. Sondy samodzielnie dokonywały korekt lotu, następnie wchodziły na orbitę wokółksiężycową i, w przypadku lądowników, wykonywały manewry przygotowujące do lądowania. Końcowy manewr trwał ok. 6 minut i kończył się miękkim lądowaniem. Przy starcie z powierzchni Księżyca człon powrotny uzyskiwał prędkość ok. 2,7 km/s i wchodził na trajektorię balistyczną bezpośrednio prowadzącą ku Ziemi.