N1:n mallikappale laukaisualustalla vuonna 1967.

Politbyroo antoi kuitenkin Hruštšoville kenkää syksyllä 1964, jolloin Korolevin asema parani jälleen. Työ N1:n kanssa saattoi jatkua. Jättiraketti olisi hieman kuten amerikkalaisten kuuraketti Saturnus V; hieman matalampi, mutta leveämpi, mutta periaatteessa samantapainen.

N1:n käyttöä kuuohjelmassa ei kuitenkaan hyväksytty, mutta kun kahden raketin menetelmä osoittautui liian hankalaksi ja vaaralliseksi, katseet kääntyivät N1:n suuntaan. 

Sen kehittäminen oli kuitenkin hankalaa, koska pätevänä rakettimoottorien suunnittelijana tunnettu Glusko ei suostunut yhteistyöhön. Niinpä Korolev joutui tyytymään enemmänkin suihkumoottoreita suunnitelleen Nikolai Kuznetsovin apuun. Tuloksena oli heikompitehoiset ja epäluotettavammat moottorit, joita tarvittiin peräti 30 kappaletta N-1:n ensimmäiseen aiheeseen.

Tarina sai kuitenkin saanut yllättävän käänteen jo tammikuussa 1966, kun Korolev kuoli moskovalaisen sairaalan leikkauspöydälle. Kuuohjelman johtoon asetettiin Valeri Mishin, jolla oli kuitenkin jatkuvia vaikeuksia Politbyroon kanssa, minkä ansiosta Tselomei onnistui pitämään myös omaa suunnitelmaansa koko ajan esillä.

Kuuhanke meni kuitenkin eteenpäin. Nykyisin Sojuzina tunnettu alus oli aluksi tarkoitettu kuulentoihin, tosin hieman erikoisvarusteltuna. Itänaapurien kuumoduuli oli vähän kuin amerikkalaisten kuumoduuli, paitsi että vain yhdelle kosmonautille mitoitettu miehistöosa oli pienempi ja muodoltaan pallomainen, minkä lisäksi moduulin päällä oli suuri asennonsäädöstä huolehtiva osa.  

Siinä missä Apollot olivat kolmepaikkaisia ja Kuuhun laskeutui kaksi astronauttia, oli neuvosysteemissä vain kaksi matkalaista.  Heistä toinen siirtyisi Kuun kiertoradalla avaruuspuvussa ulkokautta kuumoduuliin ja laskeutuisi sillä Kuun pinnalle, missä hän vuoden 1969 suunnitelmien mukaan viipyisi vain neljä tuntia.  Alukset telakoituisivat toisiinsa Kuun kiertoradalla ja Kuun pinnalla käynyt kosmonautti siirtyisi Sojuziin, mikä palaisi Maahan. 

Ajatuksena oli myös – turvallisuuden vuoksi – miehittämättömän kuumoduulin lähettäminen etukäteen Kuun pinnalle. Miehitetty moduuli laskeutuisi sen luokse, ja paluumatka voitaisiin tehdä tyhjänä laskeutuneella aluksella.  Käytännössä laskeutuminen kävelymatkan etäisyydelle miehittämättömästä aluksesta on hyvin vaikeata, lähes mahdotonta, minkä vuoksi ajatuksesta luovuttiin. 

Ensimmäisellä N1:n koelennolla oli kyydissä Zond L1S-1 -salanimen saanut Sojuz ja tarkoitus oli tehdä ilman kosmonautteja automaattinen lento Kuun ympäri. Helmikuun 21. päivänä vuonna 1969 tehty laukaisu kuitenkin epäonnistui, kun raketti mäsähti moottoririkkojen vuoksi Baikonurin maankamaraan kolmen minuuttia kestäneen lennon päätteeksi.

Jos lento olisi mennyt hyvin, olisi Neuvostoliitolla ollut vielä mahdollisuus voittaa kuukilpailu, mutta nyt se näytti jo epätodennäköiseltä.

Lopullisesti kisa menetettiin 3. heinäkuuta, kun toinenkin koelento päättyi onnettomuuteen (kuva yllä). Nyt suuri raketti räjähti laukaisualustalla, joten laukaisualustan vaurioituminen teki tapauksesta vieläkin vakavamman takaiskun.

Kun kaksi muutakin koelentoa kesäkuussa 1971 ja marraskuussa 1972 päättyivät räjähdyksiin, vuodelle 1974 suunniteltu viides lento peruutettiin. Samoin koko N1-ohjelma peruutettiin lopulta toukokuussa 1974. Haaveet siitä, että kosmonautit olisivat käyneet Kuussa 1970-luvulla haudattiin. Neuvostoinsinöörit olivat jo muokanneet aluksiaan siten, että Kuussa olisi voitu olla kenties parikin viikkoa, mahdollisesti jopa kuukauden ajan. Kuussa olisi voinut olla samanaikaisesti useampia aluksia.  Jos nämä suunnitelmat olisivat toteutuneet, eli kosmonautit olisivat olleet Kuussa esimerkiksi vuonna 1980, olisi avaruuslentojen kehitys saattanut muodostua hyvinkin erilaiseksi.

Nyt kuitenkin voi sanoa, että N1-hanke oli kenties ihmiskunnan kallein tieteellistekninen harha-askel. N1:n kehittäminen ja siihen liittyneet kustannukset olivat arviolta 115 miljardia nykyeuroa, kun koko Yhdysvaltain Apollo-hankkeen hinta oli noin  140 miljardia euroa nykyarvon mukaan laskettuna.

Ihan hukkaan N1:n parissa tehty työ ei kuitenkaan mennyt, koska kokemuksia voitiin käyttää hyväksi 1980-luvulla lentäneen suuren Enegria-raketin ja sen kuljettaman Buran-sukkulan kanssa. Ne toimivat hyvin: Energia teki kaksi lentoa ja Buran yhden, ennen kuin ne laitettiin koipussiin Neuvostoliiton lopun koittaessa.

Energia-rakettia Buran selässään kuljetetaan laukaisualustalle Baikonurissa.