9 августа 1976 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-К» с разгонным блоком Д1. РБ вывел на траекторию полёта к Луне тяжеленную (почти 6 тонн) автоматическую лунную станцию «Луна-24». Станция отправилась к спутнику Земли для его изучения и забора грунта.
Это был второй пуск станции аналогичной конструкции — предыдущий годом ранее окончился неудачей из-за аварии РН во время старта. Несмотря на трудности, 9 августа ракета взлетела, 13 августа станция «Луна-24» была выведена на орбиту вокруг Луны и уже 18 августа совершила мягкую посадку.
Пробурив поверхность на глубину более 2 метров, станция смогла забрать колонку лунного грунта длиной около 160 сантиметров и весом 170 граммов. 19 августа с поверхности спутника стартовала взлётная ступень станции с образцами грунта, а уже 22 августа спускаемый аппарат вернулся домой на Землю.
Советский Союз поделился образцами лунного грунта с NASA — СССР и США всегда делились друг с другом образцами после миссий «Луна» и «Аполлон». Кстати, первый лунный грунт после советского был доставлен в 2020 году китайским аппаратом «Чанъэ-5», он также был любезно предоставлен учёным различных стран.