Obě kosmické velmoci - USA a Sovětský svaz - připravily na rok 1958 své první pokusy k vyslání sond mimo geocentrickou dráhu. Pro dosažení oblasti Měsíce přitom stačí rychlost jen nepatrně vyšší, než je potřebné k navedení družice na oběžnou dráhu kolem Země.
Model sondy Pioneer
Jistý expert amerického vojenského letectva krátce po vypuštění první sovětské umělé družice prohlásil: "Pokud chceme získat v kosmu výrazné prvenství, musíme dostat umělou družici na dráhu kolem Měsíce." Vojenské letectvo projekt, později nazvaný Pioneer, připravovalo v utajení a teprve na konci května byl tento plán zveřejněn. Podle zveřejněného plánu mělo letectvo vypustit v srpnu, září a říjnu 1958 celkem tři sondy, které se měly dostat do oblasti Měsíce a přejít na dráhu kolem Měsíce ve vzdálenosti asi 64 tisíc km.
Sonda s brzdicím motorem měla hmotnost 38,2 kg, z toho na vlastní sondu připadlo necelých 18 kg (vědeckou aparaturu představovala komora pro měření kosmického záření, cívkový magnetometr a mikrofon pro zjišťování počtu dopadu mikrometeoritů). Na sondě byla umístěna také zjednodušená televizní kamera, která měla zprostředkovat přenos snímků měsíčního povrchu, a to i na odvrácené straně. Pro případ dopadu na Měsíc byla sonda-družice sterilizována chemickými prostředky a ultrafialovým zářením. Pro start z Cape Canaveral byla vybrána nosná raketa Thor Able, jejíž první stupeň tvořila už vyzkoušená balistická raketa Thor, která se později stala spolehlivou součástí celé řady amerických nosných raket.
K prvnímu startu sondy Pioneer došlo podle stanoveného plánu 17. srpna, ale 77 vteřin po startu nosná raketa nad Atlantikem explodovala. Výbuchem se sonda oddělila a zahájila vysílání telemetrie. Signály byly přijímány ještě asi minutu po explozi, než sonda zmizela pod hladinou oceánu.
Let druhé sondy, zahájený 11. října 1958, také nepřinesl očekávaný výsledek, přestože všechny tři stupně nosné rakety pracovaly správně. Přesná měření trajektorie ovšem ukázala, že rychlost sondy je o 260 m/s nižší, než je potřebná k dosažení oblasti Měsíce. Současně také byla zjištěna odchylka od plánovaného kurzu. Sonda doletěla do vzdálenosti přes 113 tisíc km a začala se vracet zpět k Zemi. Řídicí středisko se rozhodlo využít brzdicí motor k navedení na geocentrickou dráhu, na níž by byla vyzkoušena aparatura sondy. Tento pokus se ale nezdařil - motor díky neplánovanému letu v zemském stínu "zamrzl" a nepodařilo se ho zažehnout. Sonda 43 hodin a 17 minut po startu zanikla v hustých vrstvách atmosféry nad jižním Pacifikem.
Třetí sonda odstartovala z Cape Canaveral 8. listopadu 1958. Sonda byla vybavena lepším vědeckým vybavením a také lepší TV kamerou a její hmotnost byla asi o 5 kg vyšší než předchozích dvou modelů. Při tomto startu selhala nosná raketa, přesněji její třetí stupeň. Sonda tak vystoupila jen do výšky 1540 km a poté, při zpátečním letu k Zemi, zanikla po 42 minutách v hustých vrstvách atmosféry nad východní částí střední Afriky.
V prosinci 1958 startovala z Cape Canaveral ještě sonda Pioneer 3 připravená americkou armádou; sonda měla hmotnost necelých 6 kg. Jediným užitečným zatížením byly dvě Geiger-Müllerovy trubice pro měření kosmického záření a hlavním cílem bylo dosažení oblasti Měsíce. Sondu vynesla při svém prvním startu nosná raketa Juno 2, která ale sondě udělila rychlost o 316 m/s nižší, než byla plánovaná. Sonda tak doletěla do vzdálenosti asi 102 tisíc km a při letu zpět k Zemi zanikla po asi 36 hodinách v hustých vrstvách atmosféry. Během letu sonda získávala údaje o radiaci, ale z celé doby byla po 13 hodin mimo dosah sledovacích stanic a data z této doby byla ztracena.
Přestože žádná ze sond amerického letectva nedosáhla plánovaný cíl, podařilo se získat údaje o rozložení a intenzitě druhého radiačního pásu kolem Země.
Také v Sovětském svazu se na rok 1958 připravovala sonda pro zasažení Měsíce. Sověti svoji sondu směřovali k dopadu na Měsíc a nepokoušeli se o navedení na jeho oběžnou dráhu. Informace o sondě určené k dosažení Měsíce byly zveřejněny až v souvislosti s vypuštěním Luny 1 v lednu 1959 (zásah Měsíce se podařil "až" v září 1959) - ovšem předcházejí tři neúspěšné pokusy z roku 1958 přiznány nebyly. Sonda byla kulového tvaru o průměru 90 cm a její hmotnost byla asi 205 kg.
První pokus se uskutečnil 23. září, druhý 11. října a třetí 4. prosince 1958 a ve všech případech rakety startovaly z kosmodromu Bajkonur. Ve všech případech došlo k nehodě nosné rakety a v žádném případě se sonda nedostala ani na oběžnou dráhu kolem Země.
