1960年，科罗廖夫开始了N-1火箭的研究工作，原计划用于实现向火星发射无人飞行器。而美国志在必得的载人登月计划，迫使苏联产生了用N-1火箭把本国的航天员抢先在美国之前送上月球的想法。
第一阶段，由切洛梅团队负责研制的UR-700型运载火箭搭载OKB-52型飞船，进行一系列较为复杂的绕月飞行。
第二阶段，由科罗廖夫团队负责研制的N-1型运载火箭搭载OKB-1型飞船，实现载人登月。
争议无果直到科罗廖夫见上帝之后，最终确定无论是绕月还是登月，无论是N-1还是UR-700K，都将搭载科罗廖夫设计的联盟飞船。（绕月采用联盟7K-L1，登月则采用联盟7K-LOK）
由于成功载人登月只有美国 ，因此以两国相同设备进行直观对比。 切洛梅团队的LK-700方案（上），科罗廖夫团队的联盟7K-LOK方案（中）和美国阿波罗指令舱/登月舱。
登月计划美苏都一样，均采用月球轨道交会对接模式，不过苏联LOK和美国阿波罗飞船最大的不同就在于登月舱的安放位置。阿波罗登月舱安放在指令舱头部，而LOK则恰恰相反，登月舱被放置在指令舱后部一个单独的舱室。
苏联LOK飞船和美国阿波罗飞船的线条对比图，注意两者登月舱的放置位置，一个居中，一个置于顶部。
而与指令舱相配套的则是被称为LK的月球登月舱，该登月舱无论外形还是起降方式，都和美国LM阿波罗登月舱酷似。由于火箭推力不足，LK登月舱设计得比较小，仅重5吨，5.5米高，容纳一名航天员 。 相比LM的一台降落发动机和一台独立发动机，LK仅仅装备一台推力2050kg的发动机用于升降，风险系数更大。
LK月球登月舱研制较为顺利，在60年代末就制造出等比例模型用于地面测试，先后由联盟-L型运载火箭发射升空，在地球轨道进行了四次模拟登月软着陆实验。
为实现月面行走，苏联星辰设计局还研制出专门用于月面行走的隼94型航天服，和美国软式航天服最大的不同是采用了半刚式设计。结实耐用、灵活度不足，整个航天服更像一个小型的太空船，服天员从背部钻入而不是穿上。
由列昂诺夫和安德烈·索科洛夫共同完成的，表现苏联登月场景的油画《风暴之海》，载人登月梦想只能寄托在这 幅油画 中。