Segunda misión soviética de retorno de muestras, en febrero de 1972.
La etapa de descenso de Luna 20 fotografiada desde órbita por la sonda estadounidense LRO, décadas después del alunizaje (NASA/LROC).
Luna 20 alunizó el 21 de febrero de 1972 en una zona de tierras altas cercana al Mare Fecunditatis, junto a donde había alunizado Luna 16 año y medio antes. Trajo a la Tierra unos 30 gramos de muestras de una zona geológicamente distinta a la de mar, lo que permitió comparar la composición de tierras altas y mares lunares sin depender de misiones tripuladas.
Cinco meses antes, en septiembre de 1971, su predecesora Luna 18 se había estrellado intentando una misión casi idéntica de retorno de muestras, en un punto a solo 1,8 km de donde finalmente alunizó Luna 20 sin problemas: la URSS repitió la jugada casi en el mismo lugar hasta que le salió bien.