10月28日,美国宇航局的月球轨道器1号被命令撞上月球表面,结束了它的任务。恰巧第二天,月球12号就开始了它的摄影任务。目标区域包括风暴洋、雨海阿利斯塔克陨石坑和阿尔芬斯陨石坑等(Oceanus Procellarum, Mare, the craters Aristarchus and Alphonsus)。
虽然苏联电视台曝光了一些照片并向媒体公布,并且最后公布了一张绘制的月球地图,但与NASA的月球轨道器1号和2号(后者将于11月10日进入轨道)的成像系统返回的照片相比,它们的质量令人失望


主要依据月球12号提供的信息绘制的苏联版月球表面地图
在完成摄影目标后,月球12号被命令处于一个每255秒一转的慢速自旋中,并继续从月球轨道进行磁场和粒子测量。与月球10号和月球11号一样,探测器的轨道也被追踪,以绘制月球的引力场图——这是载人着陆所需的精确导航的先决条件。月球12号还进行了一项工程实验,测试当时正在开发的Ye-8月球车的电动机和齿轮系。
1967年1月19日,经过302次通信,共旋转602圈,月球12号与地面失去了联系。之后,没有更多的Ye-6LF任务被发射。
据西方推测(

只是推测),苏联的任务规划者将依靠来自NASA的月球轨道器的高分辨率照片来补充地面摄影和月球12的图像来进行最终的着陆地点选择。与此同时,NPO Lavochkin还在准备最后一批被称为Ye-6LS的Ye-6变型,以继续绘制月球引力场图,并进行重要的通信测试,以支持计划中的苏联载人登月任务。