Les Rangers 6, 7, 8 et 9 étaient appelés des versions "block 3". La sonde consistait en une base hexagonale en aluminium de 1,5 m de large, sur laquelle étaient montées les unités de puissance et de propulsion. La base était surmontée par une tour conique tronquée sur laquelle se trouvaient des caméras de télévision. Deux panneaux solaires, chacun faisant 74 cm de large pour 1,54 m de long, s'étendaient à partir des bords opposés de la base, avec un déploiement maximal de 4,6 m. Une antenne parabolique pointable à grand gain était montée en charnière sur un des coins de la base, loin des panneaux solaires. Une antenne quasi omnidirectionnelle et cylindrique se trouvait en haut de la tour conique. La hauteur totale de la sonde spatiale atteignait 3,6 m

Chaque sonde Ranger possédait six caméras. Elles étaient fondamentalement identiques, mais différaient par les temps d'exposition, les largeurs de champs, les objectifs et les vitesses de prise de vue. Le système de caméra était divisé en deux canaux, P (partiel) et F (total). Chaque canal était indépendant, avec ses propres alimentations, base de temps et émetteur. Le canal F possédait deux caméras : La caméra A à grand angle et la caméra B à angle étroit. Le canal P comportait quatre caméras : P1 et P2 (angle étroit) et P3 et P4 (grand angle). La dernière image du canal F était prise entre 2,5 et 5 secondes avant l'impact (correspondant à une altitude d'environ 5 km) et la dernière image du canal P entre 0,2 et 0,4 secondes avant l'impact (altitude d'environ 600 m). Les images obtenues apportaient une meilleure résolution que celles disponibles alors sur Terre, ceci dans un facteur 1000. Ces images très détaillées ont montré aux planificateurs du programme Apollo que trouver un site d'atterrissage peu accidenté ne serait pas chose facile.

Les premiers Rangers, 1 à 6, n'ont pas atteint la Lune.