1966 年的月球轨道器 1 号机器人航天器任务是美国宇航局月球轨道器计划的一部分，是美国第一艘绕月运行的航天器。它主要用于拍摄月球表面的光滑区域，以便为测量员和阿波罗任务选择和验证安全着陆点。它还配备收集硒、辐射强度和微流星体撞击数据。

任务控制员于 1966 年 8 月 10 日 19:31 UTC 将航天器注入地球周围的停泊轨道。跨月喷射燃烧发生在世界标准时间 20:04。该航天器在前往月球的巡航过程中经历了 Canopus 恒星跟踪器的暂时故障（可能是由于杂散的阳光）和过热。通过以月球为参考进行导航，解决了恒星跟踪器问题，并且通过将航天器定向为偏离太阳 36 度以降低温度，从而减轻了过热。

月球轨道器 1 号在发射后 92.1 小时被注入一个椭圆形的近赤道月球轨道。初始轨道为 189.1 x 1,866.8 公里（117.5 英里 × 1,160.0 英里），周期为 3 小时 37 分钟，倾角为 12.2 度。 8 月 21 日，近月下降到 58 公里（36 英里），8 月 25 日下降到 40.5 公里（25.2 英里）。该航天器在 1966 年 8 月 18 日至 29 日期间获取了照片数据，读数一直持续到 1966 年 9 月 14 日。

总共拍摄了 42 个高分辨率和 187 个中分辨率帧并传输到地球，覆盖了超过 500 万平方公里的月球表面，完成了大约 75% 的预期任务，尽管早期的一些高分辨率照片表现出严重的涂抹。它还从月球上拍摄了地球的前两张照片。在整个任务期间，从所有其他实验中获得了准确的数据。

根据重力场，轨道跟踪显示月球有轻微的“梨形”，没有检测到微陨石撞击。 1966 年 10 月 29 日，该航天器在其第 577 次轨道上在月球背面的北纬 7 度、东经 161 度（月面坐标）上按指令撞击月球表面之前一直被跟踪。名义上的一年任务提前结束是由于剩余的姿态控制气体短缺和其他恶化的条件，并计划避免对月球轨道飞行器 2 号的传输干扰。