Zum Teil erfolgreicher Test für eine unbemannte Mondumkreisung mit Rückkehr zur Erde. Mond-Vorbeiflug und Wiedereintritt mit einer biologischen Nutzlast.
Gestartet als Tochterkörper der erdumkreisenden Plattform Tyazheliy-Sputnik. Zond 6 passierte den Mond am 14. November in einer Distanz von 2420 km. Eine Reihe stereoskopischer Aufnahmen der Mondoberfläche wurden zwischen 11.000 und 3300 km Mondabstand gewonnen.
Nach gelungenem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre landete die Kapsel im vorgesehenen Gebiet der Sowjetunion. Ein Dichtungsfehler führte allerdings zur Dekompression der Kapsel.