Рейнджер-1 был первым в серии стандартизированных космических аппаратов, предназначенных для фотографирования поверхности Луны во время их падения на Луну и доставки простых капсул на поверхность. Космический аппарат состоял из трубчатого центрального корпуса, соединенного с шестиугольной основой, содержащей основное оборудование, необходимое для управления и связи. Питание осуществлялось от солнечных батарей и серебряно-цинковой батареи. Конкретная миссия Ranger I состояла в том, чтобы проверить производительность новых технологий, предназначенных для оперативных миссий Ranger, а также изучить природу частиц и полей в межпланетном пространстве. Его предполагаемая орбита составляла 60 000 х 1,1. миллион километров. Рейнджер 1 был первым американским космическим аппаратом, использовавшим опорную орбиту вокруг Земли до своего полета в дальний космос. Но верхняя ступень Agena B отключилась почти сразу после ее зажигания для транс-лунного перелёта (вместо работы в течение 90 секунд). Зонд оставался на низкой околоземной орбите (501 х 168 километров), и телеметрия прекратилась к 27 августа, когда основная батарея разрядилась. КА сгорел в атмосфере Земли три дня спустя. Причина сбоя Agena была связана с неисправным выключателем, который преждевременно перекрыл поток красной дымящей азотной кислоты в ракетный двигатель.
Как и его предшественник, Ranger II был разработан для работы на высокоэллиптической орбите Земли, которая вывела бы его в глубокий космос за пределы Луны. Планировщики миссий ожидали, что в течение пяти месяцев эксплуатации они смогут проверить как КА, так и провести ключевые научные эксперименты для изучения космической среды в течение длительного периода. Поскольку КА Block I (Ranger I и II) не имели ракетного двигателя, они не могли изменять свои траектории. При этой попытке Ranger II, как и его предшественник, не смог покинуть низкую околоземную орбиту, а Agena B не смогла включить РД. На низкой орбите Ranger II потерял ориентацию на Солнце, а затем, в конечном счете, потерял энергию и вошел в атмосферу 19 ноября 1961 года. Наиболее вероятной причиной сбоя была неисправность гироскопа с управлением по крену в системе наведения Agena B. В результате ступень использовала всё топливо системы ориентации для своего первого включения. Во время второго включения, ДУ не включился (нет топлива в ориентации!)