Первое серьезное замечание к работе аппаратуры дистанционного управления появилось на 250-м сеансе связи, когда потребовалась трехкратная передача команды «стоп» для остановки «Лунохода-2».
На 306-м сеансе связи впервые в истории осуществили передачу информации по оптиколазерному каналу в сторону Луны и обратную передачу по радиоканалу на расстоянии свыше 380 тысяч километров. Система «Сейм», состоявшая из бортового фотоприемника ФА010 и оснащенных лазером наземных телескопов, позволяла с высокой точностью отслеживать координаты «Лунохода-2».
На 503-м сеансе было зафиксировано повышение температуры внутри аппарата до 43-47 градусов Цельсия. Этот сеанс стал последним, больше на связь «Луноход» не выходил.
«Мы должны были не только получить ценные научные данные, но и показать всему миру, что мы можем сделать автоматический аппарат, который эффективно будет работать на другом космическом теле. В рамках этой задачи мы модернизировали луноходы. Второй прошел расстояние намного больше первого. Мы тогда очень радовались этому рекорду, но даже и представить себе не могли, что он продержится до начала XXI века», — сказал «Ленте.ру» руководитель разработки телевизионных систем луноходов, сотрудник «Российских космических систем», профессор Арнольд Селиванов.
Третий ровер, отметил ученый, был полностью готов к запуску и должен был побить рекорд «Лунохода-2», однако «требуемые ресурсы решили использовать для других научных космических исследований».
Межпланетная станция «Луна-21» с ровером «Луноход-2», созданная под руководством НПО имени Семена Лавочкина, стартовала 8 января 1973 года с космодрома Байконур на ракете-носителе «Протон-К». Спускаемый аппарат миссии совершил мягкую посадку на поверхность спутника Земли через восемь суток. Миссия превысила запланированный срок работы, ее признали успешной.
На Луне ровер прошел 42 километра (рекорд побит в 2015 году американским Opportunity на Марсе), передал на Землю 86 панорам и около 80 тысяч кадров телесъемки.
Ровер прекратил работу 10 мая 1973 года из-за перегрева, вызванного попаданием грунта в аппарат: планетоход угодил внутрь рыхлого лунного кратера, но выбрался оттуда. В 1970 году СССР запустил «Луноход-1», который проработал 10 месяцев и прошел 10 километров.
