Lancé en 1966, il faisait partie du programme Lunar Orbiter conçu pour photographier la surface de la Lune pour identifier les sites d'atterrissage potentiels pour les missions Apollo. Lunar Orbiter 1 a pris plus de 200 photographies haute résolution couvrant 99% de la surface de la lune.

Alors que d'autres sondes comme le Soviétique Luna 3 ont pris des images antérieures de la Lune, Lunar Orbiter 1 a fourni la première cartographie détaillée et détaillée de la surface lunaire, ouvrant la voie à l'exploration humaine.