Luna 4 wurde am 2. April 1963 gestartet. Die Oberstufe brachte die Sonde auf eine falsche Umlaufbahn, so dass die Sonde den Mond in einer Distanz von 8.336,2 km verfehlte.
In Bulgarien erschien 1963 eine Freimarkenserie "Mondsonde". AUf den Marken wird das Startdatum von Luna 4, der 2.4.1963" angegeben. Hier die Marke zu 1 Stotinki (MiNr 1388) bildet eine Zweistufige Phantasie-Rakete ab, die die Erde umkreist.