En 1959, moins de 2 ans après le vol de Spoutnik 1, le parti communiste soviétique décide de lancer les premières sondes vers Vénus au cours de la fenêtre de février 1961. Cette tâche est attribuée au bureau d’étude 1 (OKB-1) du célèbre Sergei Korolev qui décide d’utiliser le seul lanceur interplanétaire en développement, le lanceur molnia.
Les débuts de l’exploration soviétique sont marqués par un terrible manque de fiabilité du lanceur. Beaucoup de sondes sont perdues à la suite d’une défaillance du bloc L qui ne parvient pas à lui faire quitter l’orbite basse et prennent souvent le nom de kosmos pour cacher cet échec. C’est le sort des deux premières sondes vers Mars lancés en octobre 1960. Les résultats des fenêtres de tir vers Vénus de février 1961 est à peine mieux. Sur les deux sondes 1VA lancées, une est encore victime du bloc L alors que la seconde est lancée correctement mais tombe en panne après une semaine dans l’espace. Cette sonde, appelée Venera 1, survole Vénus mais sans pouvoir communiquer.
Les américains se lance dans la bataille à partir de la fenêtre de Vénus d’aout 1962. Avec la difficulté de mise au point de l’étage centaur, les ingénieurs du JPL sont obligés de se rabattre sur le lanceur Atlas-Agena bien moins performant. Ils doivent diviser par deux la masse des sondes de type mariner-R et de réduire au minimum les équipements scientifiques. La première (nommée Mariner 1 avant son décollage) est perdue à la suite d’une défaillance de son lanceur. La seconde, Mariner 2, fonctionne avec quelques difficultés jusqu’à Vénus mais apporte des mesures qui vont dans le sens d’une atmosphère vénusienne à plusieurs centaines de degrés comme l’indiquent les mesures faites depuis la Terre. Elle obtient les mêmes résultats pour la planète rouge avec Mariner 3 (perdue au lancement) et Mariner 4 (fonctionne correctement) pendant la fenêtre de tir vers Mars de novembre 1964.
Les soviétiques ont bien moins de succès. 13 sondes (2MV et 3MV) sont lancées pendant les fenêtres vénusiennes d’aout 1962, février 1964 et novembre 1965 ainsi que les martiennes de novembre 1962 et 1964. Huit sont perdues à la suite d’une défaillance du lanceur (souvent à cause du bloc L). Trois (Mars1, Zond 1 et 2) perdent le contact avant d’arriver à destination. Une autre (Venera 2) ne parvient pas à reprendre le contact après avoir survolé Vénus et la dernière (Venera 3) perd le contact avant sa rentrée atmosphérique.