Położenie planet na schemacie odpowiadało chwili zbliżenia ASM do planety Wenus. Tytanową kulę z konturami kontynentów umieszczono w specjalnej osłonie ochronnej, której powierzchnia zewnętrzna składała się z pięciokątów z nierdzewnej stali. Na każdym pięciokącie widniało godło ZSRR oraz napis Ziemia – Wenus 1961.
19 lutego – 7 dni po starcie – w odległości około dwóch milionów kilometrów z przyczyn technicznych została utracona łączność ze statkiem. Prawdopodobnie wskutek intensywnego wzrostu wiatru słonecznego. Wskutek braku łączności nie można było przeprowadzić manewrów korekcyjnych trajektorii i sonda minęła planetę 19 maja 1961 w odległości 99 858 km.
Budowa i działanie Sonda składała się z cylindra z umieszczoną na szczycie kopułą, o całkowitej wysokości 2,035 m i średnicy 1,050 m. Z korpusu, poprzecznie, wystawały dwa panele słoneczne o całkowitej powierzchni 2 m². Do cylindra przymocowana była przeszło dwumetrowej średnicy siatkowa antena paraboliczna o dużym zysku. Kopuła zawierała sferę ciśnieniową, w której był umieszczony proporczyk ZSRR, przystosowaną do pływania po domniemanym oceanie wenusjańskim. Miała się tam znaleźć po planowanym uderzeniu w Wenus. Wenera 1 nie miała własnego systemu napędowego, lecz posiadała silniczki korekcyjne wykorzystujące azot.