嫦娥四號是中國探月工程的第二階段的太空飛行器任務，它於2019年1月3日實現了月球遠端的第一次軟著陸。
通信中繼衛星鵲橋於2018年5月21日發射，6月14日至地月拉格朗日L2點軌道。著陸器和玉兔二號月球車於2018年12月8日發射升空，並於2018年12月12日進入月球軌道，然後降落在月球的遠端。嫦娥四號是中國首次登陸月球的嫦娥三號的後續任務。
該太空飛行器最初是嫦娥三號的後備，在2013年嫦娥三號成功著陸後，它便一直處於空閒狀態。嫦娥四號的配置重新進行了調整，以滿足新的科學和性能目標。和前序任務一樣，該任務以中國月亮女神嫦娥的名字命名。
嫦娥四號發射
總覽
中國探月工程劃分為技術要求逐層遞增的四個階段：第一階段只要求到達月球軌道，嫦娥一號於2007年，嫦娥二號於2010年分別完成了此項任務。第二階段包括在月球上降落和漫遊，由嫦娥三號於2013年，嫦娥四號於2019年分別完成。第三階段是從月球近端收集樣本並將其發送回地球，這是未來嫦娥五號和六號的任務。第四階段包括在月球南極附近開發科研站。探月工程旨在為2030年的載人登月減輕困難，也為在南極附近建立前哨基地打下基礎。為了加快航空航天創新，降低生產成本並增進軍民關係，中國探月工程已經開始首次吸收個人和企業的私人投資。
作為探月計劃第二階段的一部分，嫦娥四號任務最初定於2015年發射。但是調整目標和任務設計拖延了這一計劃，最終它於2018年12月8日2時23分發射升空，於2018年12月12日8時45分進入月球軌道。軌道周線於2018年12月30日0時55分降至15公裡（9.3英裡）。在南極艾特肯盆地的馮·卡門撞擊坑日出後不久，它於2019年1月3日2時26分登陸月球。
該任務將試圖確定月球未探索區域的年齡和組成，並開發該工程後期所需的技術。
艾特肯盆地是古代月球上的一次碰撞時間留下的隕石坑，它現在約13公裡（8.1英裡）深，人們認為月球的深部地殼甚至地幔物質很可能已經暴露。如果嫦娥四號能夠找到並研究其中的某些物質，它將對月球的內部結構和起源取得前所未有的認識。具體的研究目標是：
測量月球巖石和土壤的化學成分
在任務期間測量月球表面溫度
用射電望遠鏡進行低頻射電天文觀測和研究
宇宙射線研究
觀察日冕，調查其輻射特性和機制，並探索日冕物質拋射（CME）在太陽與地球之間的演化和傳輸
組成成分
通信中繼衛星鵲橋
與月球遠端的嫦娥四號通信
地月拉格朗日點：位於月球背後L2軌道上的衛星可以同時擁有地球和月球遠端的視野
月球遠端不能直接與地球通信，因為傳輸信號會被月球阻擋。通信必須通過擁有著陸點和地球清晰視野的通信中繼衛星進行。作為探月工程的一部分，中國國家航天局（CNSA）於2018年5月20日發射鵲橋中繼衛星至地月L2點軌道。中繼衛星是基於嫦娥二號設計的，質量為425千克（937磅），並使用4.2米（14英尺）長的天線接收來自著陸器和月球車的X波段信號，並且將它們傳遞到S波段的地面站。
鵲橋使用借力式飛行路線以節省燃料，並用24天到達L2軌道。2018年6月14日，鵲橋完成了最後的燃燒調整，並進入了距月球約65,000公裡（40,000英裡）的L2任務軌道。這是該位置的第一顆月球中繼衛星。
鵲橋名字的靈感來源於中國神話故事《牛郎織女》。
龍江號微衛星
作為嫦娥四號任務的一部分，兩個微衛星（每個45千克/99磅）分別命名為龍江一號和龍江二號（DSLWP）於2018年5月同鵲橋一起發射升空。龍江一號未能進入月球軌道，但龍江二號成功進入並在月球軌道上運行至2019年7月31日。龍江二號的墜毀地點位於範根特火山口內北緯16.6956°，東經159.5170°，並形成了一個4 x 5米的撞擊坑。這些微衛星的任務目標是研究天體的高能現象，它們以非常低的頻率（1至30兆赫）觀察天空，這對應著300至10米（984至33 英尺）的波長。由於地球電離層的影響，在地球軌道上沒有進行過該頻率範圍的觀測，所以這一研究也為科學提供了潛在突破。
嫦娥號著陸器和玉兔二號月球車
與中國許多航天任務一樣，太空飛行器和任務的細節被限制公布。所知的是嫦娥四號著陸器和月球車大多是仿照嫦娥三號及其玉兔月球車設計的。實際上，嫦娥四號是嫦娥三號的後備，根據嫦娥三號的經驗和結果，嫦娥四號為適應新任務做出了調整。鵲橋中繼衛星發射六個月後，長徵三號乙運載火箭於2018年12月7日協調世界時18時23分發射了著陸器和月球車。
總著陸質量為1,200千克（2,600磅）。固定著陸器和玉兔二號月球車都裝備有放射性同位素加熱器單元（RHU），通過太陽能電池板則產生電能，以在漫長的月夜加熱子系統。
著陸後，著陸器延長坡道以將玉兔二號部署至月球表面。月球車的尺寸為1.5×1.0×1.0米（4.9×3.3×3.3英尺），質量為140公斤（310 磅）。玉兔二號在廣東省東莞市製造；它由太陽能供電，RHU加熱，並由六個車輪推動。月球車名義上可以運行三個月，但根據2013年玉兔號的經驗，月球車的設計得到了改進，中國工程師希望它能夠運行「數年」。2019年12月，玉兔二號打破了蘇聯月球車1號的壽命記錄。
科學有效載荷
兩個小箭頭標記的著陸點視圖，月球勘測軌道器於2019年1月30日拍攝。
通信中繼衛星，軌道微衛星，著陸器和月球車均載有科學有效載荷。中繼衛星進行射電天文學的研究，著陸器和玉兔二號月球車進行著陸區月球物理學的研究。科學有效載荷部分由瑞典、德國、荷蘭和沙烏地阿拉伯的國際合作夥伴提供。