Автоматическая станция «Луна-13», предназначенная для изучения естественного спутника Земли, была запущена с космодрома Байконур 21 декабря 1966 года с помощью ракеты-носителя «Молния-М» и разгонного блока «Л».
24 декабря 1966 года станция «Луна-13» совершила мягкую посадку на поверхность Луны в Океане Бурь в точке с координатами 62°3'западной долготы и 18°52'северной широты. Станция действовала в течение 7 дней, программа ее работы была выполнена полностью.
«Луной-13» были переданы на Землю три панорамы лунной поверхности при высоте Солнца 6, 19 и 32 градуса, при этом на панорамах хорошо просматривалось большое количество деталей.
Двумя приборами - механическим грунтомером и радиационным плотномером - были проведены исследования механических свойств и плотности поверхностного слоя лунного грунта, которые показали, что плотность его в месте посадки составила 0,8 г/см3, что значительно уступает плотности земных пород и средней плотности Луны.
При помощи прибора ИД-3 был осуществлен замер эффективной температуры лунного грунта, которая постепенно возрастала по мере увеличения высоты Солнца над лунным горизонтом.
