Il s'agissait de sondes lunaires automatiques lancées en 1966 et 1967 par les États-Unis qui étaient destinées à la photographie détaillée de la Lune, dans le but de permettre la sélection des sites d'atterrissage du programme Apollo.

D'une masse proche de 400 kg, les engins Lunar Orbiter étaient équipés d'un système de prise, de développement et de transmission de photographies très performant, permettant d'obtenir une résolution de 1 m sur des clichés pris depuis 40 km d'altitude. Ils évoluaient typiquement sur des orbites sélénocentriques dont la distance à la surface lunaire variait entre 40 et 1850 km.

Les trois premières missions furent employées à photographier 20 sites potentiels d'atterrissage, choisis d'après des observations faites depuis la Terre. Ces sites furent survolés sous des orbites à basse inclinaison. Les quatrième et cinquième missions furent dédiés à des objectifs scientifiques plus larges et les survols se firent sur des orbites polaires à haute altitude. Lunar Orbiter 4 photographia la totalité de la face visible et 95 % de la face cachée. Lunar Orbiter 5 compléta la couverture de la face cachée et acquit des images de 36 zones présélectionnées à moyenne (20 m) et haute résolution (2 m). L'image du haut de la page montre la sonde avec ses deux caméras, moyenne et haute résolution, et l'image du cratère Tycho, à gauche ci-contre, a été prise par la caméra moyenne résolution de Lunar Orbiter 5.

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