Еще основоположники космонавтики говорили о том, что неплохо было бы произвести мощный и заметный взрыв на Луне, — земные астрономы зафиксировали бы вспышку и подтвердили приоритет государства в достижении ближайшего небесного тела. Об этом писал, например, американец Роберт Годдард в своей юношеской статье «Перемещение в космосе» (1901) — в ней он анализировал возможность запуска снаряда на Луну при помощи пушки, полезным грузом должен был стать пакет с магниевым порошком, вспышку которого на затененной части Луны можно было бы увидеть в мощный телескоп. Позднее австрийский инженер Франц фон Гефт предложил послать на Луну ракету, начиненную порохом.
О предложениях основоположников вспомнили, когда началось формирование советских планов освоения Луны. В письме, которое 28 января 1958 года начальник ОКБ-1 Сергей Королев и директор НИИ-1 Мстислав Келдыш направили в ЦК КПСС, были определены два главных пункта лунной программы. Предлагалось, во-первых, попасть искусственным объектом в видимую поверхность Луны, а во-вторых, осуществить облет Луны и фотографирование ее обратной стороны. Программа была всецело одобрена Никитой Хрущевым, который после успеха первого спутника, уже знал, какие политические дивиденды дают достижения в космосе.
Был сформирован пакет проектов. Первый проект получил шифр «Е-1» (попадание в поверхность Луны), второй — «Е-2» (облет Луны и фотографирование ее обратной стороны), третий — «Е-3» (предполагал доставку на Луну и подрыв на ее поверхности ядерного заряда).
Предложение о ядерном взрыве на Луне поступило из академических кругов. Его автором был советский физик-ядерщик академик Яков Зельдович. Ученый рассуждал следующим образом. Сама по себе космическая станция очень мала, и ее падение на лунную поверхность не сможет зафиксировать ни один земной астроном.
Даже если начинить станцию мощной взрывчаткой (как предлагали Годдард и фон Гефт), увидеть такой взрыв с Земли будет довольно проблематично. А вот если в условленный час взорвать на лунной поверхности атомную бомбу, то это увидит весь мир и ни у кого не возникнет больше вопроса, попала советская станция на Луну или нет.
Проект «Е-3» был детально проработан, а в бюро Королева даже изготовили макет станции. Ее габариты и вес были заданы ядерщиками, которые исходили из параметров существовавших тогда атомных головных частей. Контейнер с зарядом, словно морская мина, был утыкан штырями взрывателей, чтобы гарантировать взрыв при любой ориентации станции в момент прилунения.
