Запуск АМС «Луна-20» был произведен в Советском Союзе 14 февраля 1972 г. Станция была переведена на орбиту спутника Луны, а 21 февраля осуществила мягкую посадку на поверхность планеты в горном материковом районе между Морем Изобилия и Морем Кризисов. Отметим, что это была первая посадка в местности со столь сложным рельефом. Грунтозаборное устройство, уже проверенное ранее на станции «Луна-16», произвело бурение и забор грунта, который был помещен в герметичный контейнер возвращаемого аппарата. 23 февраля взлетная ступень стартовала с поверхности Луны, а через двое суток – 25 февраля возвращаемый аппарат совершил мягкую посадку на Землю, в заданном районе. Вес доставленного образца грунта составил 55 граммов.
АМС «Луна-20»
Это было второе возвращение отечественного автоматического аппарата, доставившего образцы лунных пород в земные лаборатории. Именно доставка образцов из горной местности имела очень большое значение для лунной геологии и для построения теории эволюции Луны.