N1火箭的失败原因主要包括以下三次发射中的具体技术故障和设计缺陷：
首次发射失败（1969年2月21日）核心问题在于发动机功率失控与结构共振。火箭升空60多秒后，28台NK-33发动机的推力全部超过设计最大值，导致管路系统产生剧烈高频振动。这种振动超出了火箭结构的承受极限，最终引发一台发动机的液氧输送管路爆炸。爆炸产生的碎片进一步破坏了其他发动机或管路，导致火箭完全失控。此次事故暴露了发动机推力控制系统存在严重缺陷，未能有效限制发动机输出功率，同时火箭整体结构对高频振动的抗性不足。
第二次发射失败（1969年7月3日）直接原因是异物侵入与发动机紧急关机。发射仅6秒后，一枚未固定牢固的螺丝钉被高速气流卷入燃料泵，导致泵体卡死。由于N1火箭采用并联发动机设计，燃料泵故障触发了全箭安全系统，29台发动机（含备用机）被强制关闭。失去动力的火箭在重力作用下坠回发射台，引发剧烈爆炸并完全摧毁发射设施。此次事故凸显了火箭装配工艺的疏漏，尤其是对小型零部件的固定要求未达标准，同时并联发动机的冗余设计在极端情况下可能引发连锁反应。
第三次发射失败（1969年7月3日）关键故障为氧化剂泵多余物引发爆炸。当火箭飞行至约200米高度时，一级火箭的氧化剂泵内发现金属碎屑等多余物。这些异物导致泵体运转异常，引发液氧泄漏并最终爆炸。爆炸摧毁了第一级火箭，剩余部分坠毁于发射场附近。此次事故表明火箭制造过程中存在清洁度控制问题，尤其是对泵体等关键部件的加工和装配环境未达到无尘标准，同时缺乏对多余物的有效检测手段。
综合来看，N1火箭的失败是技术复杂性、工业基础薄弱与项目管理缺陷共同作用的结果。其采用30台并联发动机的激进设计虽理论上可提供巨大推力，但对发动机一致性、管路布局和振动控制提出了极高要求，而苏联当时的技术水平难以满足。此外，四次发射均在两年内完成，测试周期严重不足，导致未充分暴露的设计缺陷直接暴露于实战发射中。
