Для получения на Земле фотографий обратной стороны Луны были спроектированы и изготовлены комплексы ТВ-аппаратуры для быстрого (Енисей-I) и медленного (Енисей-II) режимов приема передаваемой с автоматической станции информации. Комплексы включали в себя приемники радиосигналов и фототелевизионную камеру для фиксации передаваемой видеоинформации.
В медленном режиме работы ТВ-комплекса длительность строки равнялась 1,25 сек, время передачи кадра- около 30 минут. Потенциальная разрешающая способность при этом режиме работы равнялась 1000 элементов в стоке. Этот режим работы приема на аппаратуру " Енисей-II" был предусмотрен при большом удалении АМС от Земли.
В быстром режиме работы частота строчной развертки равнялась 50 Гц, время передачи полного кадра с фиксацией его на пленке -15 сек. На этот режим приемная аппаратура переключалась при подлете станции к Земле на достаточно близкое расстояние -40000-50000 км. Приемные комплексы изготавливались как в стационарном, так и в автомобильном,передвижном вариантах. Стационарные комплексы были использованы для сопряжения, отладки и калибровки передающего радиокомплекса АМС , а передвижными комплексами оснастили два из 13 НИП (наземных измерительных пунктов), расположенные в Крыму (на базе крымской обсерватории в Семиизе) и на Камчатке (в Елизово). В Крым автомобильные комплексы добрались своим ходом, а на Камчатку были доставлены самолетами ВТА вместе с группой специалистов, которые провели монтаж, отладку, сопряжение ТВ-комплексов с другими радиосредствами, а также эксплуатацию ТВ-комплексов во время работы с АМС.
Прием радиосигналов с борта АМС проводился ежесуточно в течении 2-3 час , в течении которых станция находилась в "окне радиовидимости", а также по условиям энерговооруженности бортовых аккумуляторов.
Передача изображений обратной стороны Луны производилась с расстояния в 440000 тыс км до 47000 км. (Справка: Расстояние до Луны-38446км, Характеристики орбиты станции "Луна-3" : апогей - 480000 км, перигей -47000км. Период обращения-15,5 суток).
На Земле принимаемое изображение фиксировалось на кинопленку фоторегистрирующего устройства приемного комплекса (наилучшее качество), на видеоконтрольное устройство ВКУ-ФР-А, с монитора которого можно было производить фотосъемку (среднего качества), а также увеличенное изображение можно было получить ( не очень высокого качества) на фототелеграфном аппарате "Волга".
За время радиосеансов со станции на первом витке из 36 отснятых кадров на Землю было передано только 27 фотоснимков обратной стороны Луны разного качества. При выходе станции из тени Луны на втором витке бортовая аппаратура не отреагировала на команду включения и передача оставшихся кадров не состоялась .
По расчетным данным станция закончила свое существование в марте 1960 года, совершив 11 витков по вытянутой эллиптической орбите, при входе в плотные слои атмосферы Земли.