В целом же требования к луноходу были сформулированы так: продолжительная работоспособность в жестких условиях Луны, минимальная масса при максимальной проходимости, дистанционная радиотелевизионная или автономная программная управляемость движением лунохода, высокая надежность.

Но начинать надо было с прогноза механических свойств лунного грунта. Были установлены рабочие контакты с МГУ, Пулковской и Бюраканской обсерваториями, со специалистами по радиолокации Луны и специалистами Геологического института АН СССР.

Тихонравов внимательно следил за ходом работ, отклоняя поспешные и легковесные выводы. Так, например, при подготовке технического задания на шасси лунохода, желая сделать его максимально проходимым, ставилось требование преодолевать уклон величиной 45°. Когда пришли согласовать это задание к Михаилу Клавдиевичу, он прочел его и пояснил, что цифра очень завышена и что при таком угле наклона начинается естественное осыпание сухого грунта. Чтобы убедить составителей документа в нереальности выдвинутых требований, он тут же спросил: "Какой самый значительный уклон на улицах Москвы?" Москвичи, разумеется, знают, что наибольший уклон на московских улицах — в районе Трубной площади, но никто из присутствующих не знал его величину. "Вот поезжайте туда и померьте", — посоветовал Михаил Клавдиевич Тихонравов. Поехали, измерили. Оказалось, уклон всего лишь 12°.

Обработка большого количества снимков различных участков лунной поверхности, анализ естественных геометрических характеристик лунных кратеров и их распределения позволили подтвердить правильность выбора габаритных и компоновочных параметров аппарата. Однако имевшаяся информация не позволяла ответить на вопрос о несущей способности грунта, особенно на наклонных поверхностях лунных кратеров. Тихонравов поддержал идею об изучении механических свойств возможных аналогов лунного грунта. Организовали поездку на древние вулканы Армении, где для изучения были отобраны образцы вулканических шлаков и различных фракций туфов, возможно наиболее близких родственников лунных грунтов, что позволило незамедлительно приступить к отработке характеристик движителя, зависящих от их свойств.

Новой для всех стала задача выбора характеристик телевизионной системы управления луноходом с Земли. Из-за ограниченных электроэнергетических возможностей аппарата некоторые специалисты предлагали использовать на нем так называемое "медленное телевидение", то есть уйти от общепринятого телевизионного стандарта и, за счет сокращения количества передаваемых кадров, снизить бортовое энергопотребление. Однако при этом управлять луноходом пришлось бы, глядя на медленно (или скачкообразно) меняющуюся картину лунного пейзажа. Существовали и другие вопросы к телесистеме, поэтому конструкторы приступили к экспериментальному поиску, создали платформу, установили на нее комплект телевизионных средств от корабля "Восток" и смонтировали ее на автомобиле "ГАЗ-69". Затем, поочередно садясь за баранку, пытались двигаться на автомобиле по приборам, глядя на ландшафт только на экранах мониторов. Испытания убедили в необходимости максимального обзора в горизонтальной плоскости (вплоть до круговой панорамы) и помогли определить многие другие требования к телевизионной системе лунохода.

Компоновка аппарата определялась также не без проблем. Поскольку минимальная масса герметичной конструкции обеспечивается при сферической форме ее корпуса, луноход приобретал следующий компоновочный облик: на силовую основу (кольцевой шпангоут) устанавливалась приборная рама с радиоэлектронной аппаратурой и электроавтоматикой, на него же подвешивались блоки буферной батареи (электронакопителя). Нижняя часть герметичного корпуса имела форму шарового сегмента, верхняя — форму полусферы, опирающейся "экватором" на силовой шпангоут.