SSSR uni 31 mart kuni Boyqo‘ng‘irdan “Molniya-M” raketasi yordamida uchirdi. Uch kundan so‘ng, aniq tormozlashdan keyin, ilmiy uskunalar bilan jihozlangan 245 kg apparat muvaffaqiyatli ravishda Oy atrofi orbitasiga chiqdi.
Asosiy vazifa Oy orbitasida mustahkamlanish, Oy atrofi fazosini va uning yuzasi kimyoviy tarkibini o‘rganishdan iborat edi.
56 kun davomida apparat orbitada 219 ta aloqa seansini o‘tkazdi. U Oy orbitasiga yetkazilgan yuk massasi va faol ishlash davomiyligi bo‘yicha jahon rekordlarini o‘rnatdi. Muhim voqealardan biri — KPSSning XXIII s’ezdi bo‘lib, unda delegatlar, jumladan Yuriy Gagarin ham, Oydan uzatilgan “Internasional”ni tik turib tinglashgan.
“Luna-10”ning muvaffaqiyati SSSRning kosmik poygadagi yetakchiligini tasdiqladi va Oyga qaratilgan keyingi parvozlar uchun poydevor yaratdi. Ushbu apparat yaratilgan Lavochkin ilmiy-ishlab chiqarish birlashmasi 2028 yilda “Luna-26”ni uchirishga tayyorgarlik ko‘rmoqda. Bu esa Oyni o‘rganishda yangi bosqichni boshlab beradi.