嫦娥一號是中國探月計劃中的第一顆繞月人造衛星，以中國古代神話人物嫦娥命名。
研製歷程
1994年，中國組織相關專家對開展月球探測的必要性和可行性進行過初步分析與論證，認為中國已有能力開展月球探測，但由於各種原因，探月計劃未能啟動 。
2000年8月，由王大珩等9位院士和總裝備部、航天科技集團、科技部、中科院和高等院校專家組成的評審組成立，對中國科學院提出的「月球資源探測衛星的科學目標與有效載荷」進行了論證評審 。
2001年，由中國科學院相關單位組成的專家研究小組成立，有效載荷等關鍵技術的攻關和地面應用系統等的研究工作開始展開；10月，中國月球探測計劃項目立項 。
2002年3月，「月球資源探測衛星工程可行性」的立項報告提交 。
2004年1月，中國月球探測一期工程正式啟動，各項工作進入工程實施階段 ；2月25日，中國月球探測工程「嫦娥工程」宣布實施；4月30日，嫦娥一號通過初樣詳細設計評審，衛星轉入初樣研製階段 。
2005年11月，嫦娥一號完成了初樣研製工作；12月，嫦娥一號通過了整星正樣設計評審，衛星轉入正樣研製階段 。
2007年1月19日，嫦娥一號通過整星出廠評審；2月，嫦娥一號衛星的發射窗口確定調整為2007年10月；8月，嫦娥一號再次待命進場 。
發射升空
2007年10月24日18:03:30，長徵三號甲火箭由地面供電轉為自身供電，3塊蓄電池分別裝在火箭儀器艙、三級尾艙、二級相間段；18:05，嫦娥一號點火發射；18:05:04，嫦娥一號升空 。
發射第148秒，火箭一二級分離；第243秒，整流罩分離，火箭飛出了稠密的大氣層；第271秒，火箭二三級分離；第609秒，三級發動機一次關機，星箭結合體進入滑行階段；第1249秒，三級二次點火；第1373秒，三級二次發動機關機；第1473秒，星箭分離，嫦娥一號入軌 。
2007年10月24日18:45，嫦娥一號建立巡航姿態； 19時，嫦娥一號太陽帆板成功展開，開始吸收太陽能為衛星供電；19時10分，嫦娥一號準確入軌 。
在軌運行
2007年10月25日，嫦娥一號進行首次變軌，衛星近地點高度由約200千米抬升至約600千米 。
2007年10月26日，嫦娥一號進行第二次變軌，進入到24小時運行軌道 。
2007年10月29日，嫦娥一號進行第三次變軌 。
2007年10月31日，嫦娥一號進行第四次變軌，由繞地飛行軌道進入地月轉移軌道 。
2007年11月5日，嫦娥一號進入月球軌道 。
2007年11月7日，嫦娥一號建立三體定向工作姿態。
2007年12月11日，"嫦娥一號"已對月球背面進行探測並獲取影像圖 。
2009年3月1日，嫦娥一號在控制下成功撞擊月球
飛行計劃
1、「嫦娥一號」從西昌衛星發射中心升空，首先進入周期為16小時的軌道。
2、在花費16小時圍繞地球一圈後，地面發出加速的指令。「嫦娥一號」上升到周期為24小時的軌道。一天之後，回到中國上空的「嫦娥一號」再次加速，並升入周期為48小時的軌道。
3、在兩天後，地面發出指令，衛星加速進入奔月軌道。
4、經過5天的太空飛行，「嫦娥一號」月球引力捕獲，逐漸減速後，最終運行在距離月球表面200千米的月球極地軌道上，成為環月球衛星 。
任務目的
1、獲取月球表面三維立體影像，精細劃分月球表面的基本構造和地貌單元，進行月球表面撞擊坑形態、大小、分布、密度等的研究，為類地行星表面年齡的劃分和早期演化歷史研究提供基本數據，並為月面軟著陸區選址和月球基地位置優選提供基礎資料等。
2、分析月球表面有用元素含量和物質類型的分布特點，主要是勘察月球表面有開發利用價值的鈦、鐵等14種元素的含量和分布，繪製各元素的全月球分布圖，月球巖石、礦物和地質學專題圖等，發現各元素在月表的富集區，評估月球礦產資源的開發利用前景等。
3、探測月壤厚度，即利用微波輻射技術，獲取月球表面月壤的厚度數據，從而得到月球表面年齡及其分布，並在此基礎上，估算核聚變發電燃料氦-3的含量、資源分布及資源量等。
4、探測地球至月亮的空間環境。月球與地球平均距離為38萬公裡，處於地球磁場空間的遠磁尾區域，衛星在此區域可探測太陽宇宙線高能粒子和太陽風等離子體，研究太陽風和月球以及地球磁場磁尾與月球的相互作用等
衛星組成
嫦娥一號星體為立方體，兩側各有一個太陽帆板，最大跨度達18.1米，重2350千克，工作壽命一年 。
嫦娥一號衛星平臺由結構分系統、熱控分系統、制導、導航與控制分系統、推進分系統、數據管理分系統、測控數傳分系統、定向天線分系統和有效載荷等9個分系統組成。這些分系統各司其職、協同工作，保證月球探測任務的順利完成。星上的有效載荷用於完成對月球的科學探測和試驗，其它分系統則為有效載荷正常工作提供支持、控制、指令和管理保證服務。
撞擊地點
嫦娥一號撞月地點位於月球東經52.36度、南緯1.50度的豐富海區域
運載物品
嫦娥一號上搭載了8種24臺件科學探測儀器，重130千克，即微波探測儀系統、γ射線譜儀、X射線譜儀、雷射高度計、太陽高能粒子探測器、太陽風離子探測器、CCD立體相機、幹涉成像光譜儀 。
運載音樂
嫦娥一號搭載了30首中國歌曲在太空播放
技術突破
軌道設計技術
為使嫦娥在繞月軌道上任何一處的位置都對月面拍照，並具有相同的解析度，軌道高度要求保持穩定，嫦娥一號的工作軌道選擇了繞月極軌道，高度為200千米，運行周期約為127分鐘。嫦娥一號在這一軌道運行所需能量最少，發射和變軌過程風險最低，為中國月球探測工程和此後的深空探測軌道設計積累了經驗 。
天線技術
天線的口徑和探測距離成正比，增大天線口徑可以增加航天測控的距離，提高航天測控網的深空探測能力。嫦娥一號團隊在喀什站和青島站新建了2個18米直徑的天線，提高了遠距離測控精度，使地面站測控距離從地球近程範圍延伸到月球範圍，保證了嫦娥一號在距離地球4.0×105千米遠的太空仍能很好地建立星地間數傳與測控信號的無線通信鏈路，為嫦娥一號圓滿完成運行與科學探測任務奠定了堅實基礎。
首次使用紫外月球敏感器
嫦娥一號使用紫外月球敏感器觀察月球，可以滿足各種月相下工作是需求，包括新月、上弦月、滿月、下弦月，甚至出現日全食時也可以正常工作，無需地面站支持，即可直接獲得對月的俯仰角和滾動角，確定繞月探測器飛行軌道是否平行於月面。
解決三體定向問題
嫦娥一號採用三體定向：太陽電池翼對太陽定向，探測儀器對月球定向，收發天線瞄向地球。嫦娥一號首次採用雙軸天線自主指向控制技術，使天線可以上下左右自由活動，能在半球空間內實現高精度指向定位要求，從而具有對地球的跟蹤指向能力，將科學探測和遙測數據準確傳回地球，並降低通信天線的功耗 。
溫控技術
嫦娥一號繞月飛行時，會受到太陽、月球、月球陰影、地球陰影和太空寒冷背景的影響，外部熱環境非常惡劣複雜，月球表面溫度變化劇烈，溫差變化在120至180攝氏度之間。因此需研製出同時適應地月轉移和月球環境的溫控系統，使嫦娥一號在熱的時候能夠散熱，寒冷環境下又能夠保證衛星溫度。
太空實驗
實驗目的
1、通過進行嫦娥一號衛星平臺在各種極限條件下的試驗，驗證各種臨界工況的應對措施，此後衛星平臺設計和優化，提供第一手在軌數據。
2、為中國後續月球探測任務進行先期試驗驗證。對於在嫦娥二號、三號衛星研製中，在軌飛行控制程序設計提供依據。
3、通過對衛星部分關鍵設備進行必要的長壽命可靠性考核，驗證其執行更遙遠的深空探測任務的可能性。
4、通過有效載荷的開機試驗，最大限度地獲取科學探測數據
嫦娥二號（Chang'e 2），是中國探月計劃中的第二顆繞月人造衛星，也是中國探月工程二期的技術先導星，原為嫦娥一號的備份星，以中國古代神話人物嫦娥命名。
9月25日，搭載嫦娥二號的長三丙火箭已經由總裝廠房平移至2號固定發射塔。
●突破運載火箭直接將衛星發射至地月轉移軌道的發射技術
●試驗x頻段深空測控技術，初步驗證深空測控體制
●驗證100公裡月球軌道捕獲技術
●驗證100公裡×15公裡軌道機動與快速測定軌技術
●試驗全新著陸相機，數據傳輸能力大幅提高
●對嫦娥三號預選著陸區進行高解析度成像試驗
嫦娥二號月球探測衛星將於國慶期間展開「奔月」行程。這標誌著繼嫦娥一號完成「繞月」探測任務之後，我國開始進入探月二期工程——「落月」探測階段。
昨天，早報記者從西昌衛星發射中心和國防科工局探月中心了解到，目前，嫦娥二號已完成各項準備工作，進入發射「讀秒期」，確切發射時間或將於9月29日正式對外公布。據央視報導，承擔著衛星海上測控任務的遠望號船隊已經全面做好準備。
發射時間或明天公布
西昌衛星發射基地工作人員介紹，運送嫦娥二號的長三丙火箭早在半月前就從北京運送到了發射基地。經過系列檢測和組裝，19日，火箭已轉運到衛星發射架。將嫦娥二號安裝在火箭上後，工作人員已將星箭整體固定到發射架上。目前，除了每天對火箭和衛星進行常規性檢測外，就差給火箭加注燃料，等待點火升空的最後指令了。
據悉，嫦娥二號衛星發射的五大系統總設計師、總指揮，都已於近日抵達基地。大部分專家也將在28日抵達西昌。
而為了準備嫦娥二號的發射，目前，北京航天城內的航天飛行控制中心也是一片繁忙，上百名航天科技人員正在緊張地進行聯調聯試，為嫦娥二號任務做最後的技術狀態確認和準備工作。
對於嫦娥二號將於10月1日國慶節當天發射的傳聞，已經抵達西昌的探月工程副總設計師孫輝先昨天下午對早報記者表示，發射工作已進入最後階段，考慮到天氣和其他因素，是否於國慶當天發射還不得而知。確切的發射時間也許會在9月29日正式對外公布。
運行時間約為半年
「發射以後有四五天的奔月過程，這期間要進行精密的測量，根據當時軌道的情況進行修正，保證能夠準確落軌。接下來就是『近月制動』，要進入月球的引力場，被月球所捕獲。這就有一系列的動作，要『繞』起來，再逐步進入科學探測的程序。」孫輝先表示，與嫦娥一號相比，嫦娥二號在發射程序上將直接「奔月」，進入預定軌道的時間只需要四至五天。
據了解，我國探月工程的整體規劃分為三步，第一步由嫦娥一號實施「繞月」探測，第二步實現「落月」探測，第三步實現月面巡視勘察與採樣返回。而嫦娥二號正是「落月」探測衛星嫦娥三號的先導星，將為嫦娥三號最終「落月」提供一些關鍵技術的驗證。
「實際上，嫦娥二號是嫦娥一號的備用星。」孫輝先透露，發射嫦娥一號時，為確保繞月飛行的成功，準備了兩顆衛星。「如果嫦娥一號沒有實現當初的目標，可能就會發射這顆備用星，嫦娥一號的任務圓滿完成了，這顆衛星就成為我國探月工程二期衛星的先導星了。而作為嫦娥三號的先導星，嫦娥二號的任務將持續半年。」
承擔這次嫦娥二號發射任務的是長徵三號丙火箭，目前火箭已經在西昌衛星發射中心進入到發射前的最後階段。
解析度提高到7米
「嫦娥二號與嫦娥一號的科學目標是基本一致的，一是對月球地形地貌的探測，二是對月球表面的有用元素的分布和豐度進行探測，三是探測月壤的特性，四是對地月空間環境的探測。」孫輝先介紹，因為科學探測目標一致，兩顆衛星的有效載荷（即搭載的儀器設備）也相似，但嫦娥二號上搭載了最新研製的CCD立體相機，其精度由嫦娥一號時的120米的解析度提高到7米左右，解析度提高了17倍。此外，嫦娥二號還增加了降落相機，以檢驗對月成像能力，為嫦娥三號月面軟著陸作準備。
由於國際上至今沒有解析度優於10米的全月立體圖像，嫦娥二號CCD立體相機具有的高精度能力，將為我國探月工程作出國際領先的科研成果。
「嫦娥一號我們獲得了全月表的一個解析度為120米的三維地圖，嫦娥二號我們預期可以獲得更精細的月表形貌圖。」孫輝先分析，除了儀器改進之外，嫦娥二號的探測軌道由嫦娥一號的距離月球表面200公裡拉近到了100公裡，也將使月球被看得更清楚。
「2007年至2008年，嫦娥一號運行期間處在太陽活動的平靜年，但現在快到太陽活動的高峰年了，太陽活動更加強烈頻繁，我們一些空間環境探測儀器就能探測到更多的現象。」孫輝先預期，嫦娥二號將獲得比嫦娥一號更多的科學成果。
「走向太空、走向深空是世界航天大國都要走的路，按照國際科學界的規定，月球不屬於深空，它仍然屬於地球引力場，但是任何國家都沒有力量繞過月球直接邁向深空。月球探測本身就是走向深空探測的第一步。」
嫦娥三號（Chang'e 3），是中國探月工程二期發射的月球探測器，由著陸器和巡視器（「玉兔號」月球車）組成
項目歷程
長徵三號乙運載火箭
2008年2月，嫦娥三號工程正式立項 。
2011年1月20日，嫦娥三號著陸器推進分系統產品全系統方案熱試車成功。
2012年3月13日，嫦娥三號任務正式由初樣研製轉入正樣研製階段。
2012年8月，嫦娥三號著陸器正式開始正樣階段測試。
2012年11月，嫦娥三號著陸器熱試車力學試驗工作完成。
2012年11月13日，嫦娥三號著陸器實物模型在珠海航展完成首秀。
2013年5月，嫦娥三號開始「登月」前的最後一項大型系統試驗—熱試驗。
2013年8月24日，嫦娥三號探測器順利通過出廠評審。
2013年8月28日，嫦娥三號任務由研製建設階段轉入發射實施階段。
2013年9月11日凌晨5點，嫦娥三號探測器抵達北京首都國際機場。
2013年9月12日凌晨，嫦娥三號探測器搭載專用貨機前往西昌青山機場西昌衛星發射中心。
2013年9月25日，嫦娥三號月球車全球徵名活動啟動 。
2013年11月1日，長徵三號乙遙二十三運載火箭抵達發射場。
2013年11月26日，嫦娥三號巡視器月球車命名「玉兔號」 。
項目目標
「嫦娥三號」任務是中國探月工程二期的關鍵任務，突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空測控通信與遙操作、運載火箭直接進入地月轉移軌道等關鍵技術，實現中國首次對地外天體的直接探測。「嫦娥三號」攜帶中國的第一臺月球車奔月，國產月球車是二期探月工程的亮點之一。
嫦娥三號巡視器名為「玉兔」號月球車，其以每小時200米的速度和每一「步」7米左右的節奏巡視月面，並與留在落月點的著陸器一起，開展月表形貌和地質構造、月面物質成分和可利用資源、地球等離子體層等科學探測，任務時間為3個月。
發射歷程
運行軌道
2013年12月2日1時30分，嫦娥三號發射火箭——長徵三號乙運載火箭點火 。
2013年12月2日1時30分00秒344毫秒，嫦娥三號發射火箭起飛。
第140秒，嫦娥三號發射火箭助推器分離。
第150秒，嫦娥三號發射火箭一二級分離。
第230秒，嫦娥三號發射火箭整流罩分離。
第340秒，嫦娥三號發射火箭二三級分離。
第590秒，嫦娥三號發射火箭三級一次關機。
第830秒，嫦娥三號發射火箭三級二次點火。
第1140秒，嫦娥三號探測器和火箭實現分離。
約47分鐘，嫦娥三號探測器太陽能翻板展開 。
近月制動
2013年12月6日17時47分，在北京飛控中心工作人員的精密控制下，嫦娥三號開始實施近月制動。17時53分，發動機關機，嫦娥三號順利進入100千米環月軌道 。
變軌控制
2013年12月10日18時00分，北京航天飛行控制中心向嫦娥三號注入調姿和變軌參數。20時37分，嫦娥三號進入月球背面區域。21時20分，嫦娥三號發動機成功點火，開始實施變軌控制。21時24分，嫦娥三號重新回到月球正面，根據地面測控站監視數據分析判斷，嫦娥三號已由距月面平均高度約100千米的環月軌道，成功進入近月點高度約15千米、遠月點高度約100千米的橢圓軌道
軟著陸
發射軌跡
2013年12月14日20時59分，7500牛變推力發動機開機，嫦娥三號開始動力下降。嫦娥三號以1.7千米/秒的速度向月球降落。隨後降落相機開機。經過主減速段，嫦娥三號的速度降到只有約600米/秒。隨後嫦娥三號迅速通過快速調整段，開始躲避障礙。隨後經過接近段。在100米處，嫦娥三號懸停，三維成像相機工作，避開障礙。30秒後，嫦娥三號緩速下降。21時11分，離月面4米時，7500牛變推力發動機關機，嫦娥三號從速度為零起做自由落體遠動降落在月球虹灣以東地區（19.51W，44.12N）。隨後，太陽能翻版成功展開。標誌著嫦娥三號軟著陸任務取得圓滿成功，中國成為世界上第三個掌握這一技術的國家。
嫦娥三號的預選著陸區有5個，分別是虹灣、酒海、溼海、克卜勒和阿里斯基撞擊坑。但綜合各方面情況，虹灣地區的地勢相對平緩，最適合飛行器著陸。為給「嫦娥三號」落月選址，嫦娥二號衛星對虹灣地區拍攝了解析度達1米的「特寫」圖片。虹灣影像圖上看到，該地區並不像人們想像中的那樣平坦，地形坑坑窪窪，遍布米級甚至幾十米直徑的環形坑，同時還有許多，分布在環形坑底部、坑壁及坑緣地區的約米級零散石塊
兩器分離全過程
2013年12月14日23時45分，地面發出著陸器與巡視器分離的指示。15日1時許，巡視器（即月球車）開始分離前各項測試。3時許，巡視器解鎖，向轉移機構前進。5時許，轉移機構解鎖並下降。5時17分，巡視器緩緩駛離轉移機構踏上月球。
兩器互拍
2013年12月15日晚，嫦娥三號著陸器和巡視器進行互拍，嫦娥三號著陸器拍下玉兔月球車上五星紅旗畫面。隨後，「玉兔」進入「午休」 。
2013年12月23日，「玉兔」提前結束午休，完成最後一次兩器互拍，隨後開始勘測工作。
月夜休眠
2013年12月26日，月球虹灣地區進入夜晚，由於無法得到能源，保持溫度，嫦娥三號進入月夜休眠模式，開始「睡覺」。
2014年12月15日凌晨，嫦娥三號著陸器圓滿完成第十三個月晝的全部預定工作，順利進入月夜休眠。
嫦娥三號著陸器於2016年7月28日按時進入第33月夜休眠期，刷新國際上探測器月面工作時間最長紀錄 。
截至2020年9月1日，嫦娥三號已落月2453天，現處於「退役」狀態即長期管理階段，著陸器部分科學載荷仍在工作。
運載火箭
嫦娥三號探測器使用長徵三號乙增強型運載火箭發射。長徵三號乙增強型火箭在長徵三號乙火箭的基礎上開展了六大專項技術攻關，包括發射窗口由少變多、「兩隻眼睛」提高入軌精度、嫦娥三號「坐椅」量身打造、可靠性再躍升、運載能力提高、「現場直播」火箭飛行過程
著陸器
嫦娥三號探測器不採取嫦娥一號使用的多次變軌法，而是直接飛往月球。「嫦娥三號」攜帶探測器在月球著陸，實現月面巡視、月夜生存等重大突破，開展月表地形地貌與地質構造、礦物組成和化學成分等探測活動。嫦娥三號著陸器上攜帶了近紫外月基天文望遠鏡、極紫外相機、測距測速雷達和雷射測距儀
巡視器
亮相珠海航展的月球車
嫦娥三號巡視器，全稱月面巡視探測器，又稱月球車，於2013年11月26日命名為「玉兔號」 。玉兔號月球車通過輪子「行走」，輪子上面是一個「箱子」，兩側分別有兩扇能活動的太陽能板，中間有一個「桅杆」，上面有它的「眼睛」—相機。此外，還有一個機械臂，能做簡單的探測活動 。
嫦娥三號月球車整體構成相當於一個140公斤的「公交車」，搭載20公斤的儀器工作，為三軸六輪結構，壽命為3個月。月球車能在月面方圓3千米的範圍內行走10千米，還能繞過障礙。
嫦娥三號月球車底部安裝了測月雷達裝置，可以探測到距離月球表面幾百米的深處。月球車輪上花紋經過特殊處理，能適應月球表面土質。月球車在遇到難以攀爬的障礙時會選擇繞行，這樣很少會翻車，還可以預知斜坡、臺階、壕溝、鬆軟路面等障礙。
測控系統
嫦娥三號測控系統首次使用了三向測量技術和同波束幹涉測量技術，確保位置測量的精準定位。此外，任務中首次主用Ｘ頻段完成對探測器的各項測控任務，有效提高了測定軌精度、天地測控性能，並為後續探月和深空測控任務奠定了良好的技術基礎。
嫦娥四號（Chang'e 4），是中國探月工程二期發射的月球探測器，也是人類第一個著陸月球背面的探測器；實現了人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察，意義重大，影響深遠研製運行
嫦娥四號發射
2015年11月30日，國家國防科技工業局組織召開探月工程重大專項領導小組第十四次會議，審議通過嫦娥四號任務實施方案調整報告、研製總要求及後續總體研製計劃。
2016年1月14日，嫦娥四號任務通過探月工程重大專項領導小組審議，並進行實施。
2018年4月24日，嫦娥四號中繼星定名為「鵲橋」。
2018年5月21日，我國在西昌衛星發射中心用長徵四號丙運載火箭，成功將探月工程嫦娥四號任務鵲橋號中繼星發射升空。
2018年5月25日，探月工程嫦娥四號任務「鵲橋」中繼星成功實施近月制動，進入月球至地月拉格朗日L2點的轉移軌道。
2018年6月14日，探月工程嫦娥四號任務「鵲橋」中繼星成功實施軌道捕獲控制，進入環繞距月球約6.5萬公裡的地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道，成為世界首顆運行在地月L2點Halo軌道的衛星。
2018年6月14日，中繼星「鵲橋」進入使命軌道。
2018年8月15日，嫦娥四號對外公布著陸器和月球車外觀，並對全球進行徵名活動。
2018年10月25日，國家國防科技工業局探月與航天工程中心和中科院月球與深空探測總體部在京聯合組織召開嫦娥四號任務科學研討會。
嫦娥四號發射
2018年12月8日，嫦娥四號發射升空。
2018年12月12日，嫦娥四號完成近月制動，被月球捕獲，進入了近月點約100千米的環月軌道。
2018年12月30日，嫦娥四號探測器完成實施環月降軌控制工作。
2019年1月3日，嫦娥四號著陸月球背面，隨即著陸器與巡視器分離，進行就位探測和巡視探測工作；同日，嫦娥四號公布月球車徵名活動結果，命名為「玉兔二號」。
2019年1月11日，嫦娥四號與玉兔二號完成兩器互拍工作 。
2019年1月14日，嫦娥四號和玉兔二號探測器陸續進入了休眠狀態。
2019年3月30日，嫦娥四號喚醒，中繼前返向鏈路建立正常，平臺工況正常。
2019年6月9日，嫦娥四號完成月夜設置，進入第六月夜休眠期
飛行計劃
1、提前發射中繼星，並使其進入預定軌道，後通過火箭發射嫦娥四號。
2、嫦娥四號完成地月轉移、淨月制動、環約飛行任務。
3、在月球背面軟著陸、開展月球背面就位探測及巡視探測；4、通過已在實名軌道運行的中繼星，實現月球背面與地球直徑的中繼通信。
主要任務
1、開展月表地形地貌與地質構造、礦物組成和化學成分、月球內部結構、地月空間與月表環境等探測活動，建成基本配套的月球探測工程系統。
2、對月球背面，尤其是太陽系內已知最大的隕石坑進行探測。
3、嘗試月球背面的中繼通訊。
4、進行世界首次低頻射電天文觀測。
任務目標
工程目標
1、研製發射月球中繼通信衛星，實現國際首次地月拉格朗日L2點的測控及中繼通信；
2、研製發射月球著陸器和巡視器，實現國際首次月球背面軟著陸和巡視探測。
科學目標
1、開展月球背面低頻射電天文觀測與研究；
2、開展月球背面巡視區形貌、礦物組份及月表淺層結構探測與研究；
3、試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境探測研究。
任務特點
1、嫦娥四號需在月球背面完成科學目標。
2、嫦娥四號任務的工程目標鎖定在兩個「首次」。
3、嫦娥四號攜帶8臺有效載荷帶往月球背面馮·卡門撞擊坑。
4、嫦娥四號需應對月球背面崎嶇的地形，實現難度較大的精確控制。
5、嫦娥四號需通過中繼衛星，實施與地面的通信信號「接力」，方可與地球聯繫。
嫦娥四號任務由工程總體及探測器、運載火箭、發射場、測控、地面應用五大系統組成
科學試驗
1、利用測月雷達就位探測數據，首次揭示了月球背面著陸區域地下40米深度內的地質分層結構，闡述了其物質組分與演化機制。
2、利用紅外成像光譜儀的就位光譜探測數據，成功揭示了月球背面的物質組成，驗證了月幔富含橄欖石，加深了人類對月球形成與演化的認識。
3、利用中性原子探測儀對月表環境能量中性原子的探測數據，得到了能量中性粒子在月球表面通量能譜，證實了能量中性粒子的能量與入射太陽風的速度有很強的相關性
嫦娥五號（Chang'e 5），由中國空間技術研究院研製，是中國探月工程三期發射的月球探測器，也將是中國首個實施無人月面取樣返回的月球探測器，為中國探月工程的收官之戰。
研製歷程
2009年，在探月二期工程實施的同時，為銜接探月工程一、二期，兼顧中國未來載人登月和深空探測發展，中國正式啟動了探月三期工程的方案論證和預先研究。
2011年，探月三期工程正式立項，任務目標是實現月面無人採樣返回。工程規劃了2次正式任務和1次飛行試驗任務，分別命名為嫦娥五號、嫦娥六號和嫦娥五號高速再入返回試驗 。其中，嫦娥五號規劃為中國首個實施月面取樣返回的太空飛行器 。
2014年10月24日，探月工程三期再入返回飛行試驗器由長徵三號丙運載火箭發射升空，準確進入地月轉移軌道 。
同年11月1日，服務艙與返回器分離，隨後返回器順利著陸，試驗任務取得圓滿成功。服務艙拉升軌道，繼續開展拓展試驗，先後完成了遠地點54萬公裡近地點600公裡大橢圓軌道拓展試驗和環繞地月L2點探測、返回月球、嫦娥五號調相機動模擬試驗等任務。
2015年2月，中國國防科技工業局宣布，探月工程三期再入返回飛行器服務艙為嫦娥五號任務開展在軌驗證，已完成調相試驗，模擬嫦娥五號著陸器月面採樣期間，軌道器的飛行控制過程，驗證軌道設計、飛控時序、軌道精度等相關技術項目，為月球軌道交會對接創造良好條件。
同年3月，時任嫦娥五號總設計師、總指揮顧問的葉培建院士表示，嫦娥五號將於2017年前後發射，實現月球取樣並返回地球，後推遲。
2016年11月3日20點40分，長徵五號在海南文昌航天發射場順利升空，為發射我國第一顆執行月球取樣返回任務的嫦娥五號奠定了基礎 。
2017年1月，嫦娥五號探測器著陸器推進子系統正樣熱試車取得成功，這標誌著嫦娥五號著陸器推進子系統熱試車收官。這也是嫦娥五號研製進程中非常關鍵的一步。
2019年1月14日，國家航天局宣布，嫦娥五號月面採樣返回任務將於2019年年底左右實施，後推遲 。
2020年9月，中國探月工程副總設計師於登雲透露，嫦娥五號將於2020年底前發射，實現月球區域軟著陸及採樣返回。
11月17日，長徵五號遙五運載火箭和嫦娥五號探測器在中國文昌航天發射場完成技術區總裝測試工作後，垂直轉運至發射區，計劃於同月下旬擇機實施發射 。
11月23日18時30分許，長徵五號遙五運載火箭開始加注液氧液氫低溫推進劑，計劃於24日凌晨4時至5時擇機實施發射任務 。
12月4日，旗開月表，五星閃耀。國家航天局公布了探月工程嫦娥五號探測器在月球表面國旗展示的照片。這是繼嫦娥三號、四號任務後，五星紅旗又一次展現於月球表面，同時也是五星紅旗第一次月表動態展示。
研製單位
嫦娥五號任務由國家航天局組織實施，具體由工程總體和探測器、運載火箭、發射場、測控與回收、地面應用等五大系統組成。國家航天局探月與航天工程中心為工程總體單位，中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院抓總研製運載火箭系統、中國空間技術研究院抓總研製探測器系統。中國衛星發射測控系統部負責組織實施發射、測控與回收。中國科學院國家天文臺抓總研製地面應用系統，負責科學數據和樣品的接收、處理、存儲管理等工作。
任務目標
和前幾次探月任務相比，嫦娥五號任務最重要的目標就是「採樣返回」。這也是中國「探月工程」規劃的「繞、落、回」中的第三步。具體的工程目標是三個方面：一是突破跟採樣返回相關的新的一些關鍵技術。二是實現地外天體的自動採樣返回。三是進一步完善探月工程體系，為載人登月和深空探測奠定一定的人才、技術和物質基礎。
系統組成
探測器系統
嫦娥五號探測器總重8.2噸 ，由軌道器、返回器、著陸器、上升器四部分組成，後續在經歷地月轉移、近月制動、環月飛行後，著陸器和上升器組合體將與軌道器和返回器組合體分離，軌道器攜帶返回器留軌運行，著陸器承載上升器擇機實施月球正面預選區域軟著陸，按計劃開展月面自動採樣等後續工作。
火箭系統
嫦娥五號的發射任務由長徵五號遙五運載火箭承擔，此次發射任務是中國新一代大推力低溫液體運載火箭--長徵五號系列運載火箭的第六次發射，也是2020年第三次執行發射任務。此前，長徵五號B遙一火箭成功首飛；長徵五號遙四火箭成功發射了「天問一號」火星探測器。
任務歷程
發射入軌
2020年11月24日4時30分，長徵五號遙五運載火箭在中國文昌航天發射場點火升空，火箭飛行約2200秒後，順利將探測器送入預定軌道
太空運行
軌道修正
2020年：
11月24日22時06分，嫦娥五號探測器3000N發動機工作約2秒鐘，順利完成第一次軌道修正，繼續飛向月球。本次嫦娥五號任務發射入軌精度較高，軌道修正量很小。截至第一次軌道修正前，嫦娥五號探測器各系統狀態良好，已在軌飛行約17個小時，距離地球約16萬公裡。
11月25日22時06分，嫦娥五號探測器兩臺150N發動機工作6秒鐘，順利完成第二次軌道修正。截至第二次軌道修正，嫦娥五號探測器已在軌飛行約41小時，距離地球約27萬公裡，探測器各系統狀態良好，地面測控通信各中心和臺站跟蹤正常。
2020年12月14日，嫦娥五號軌道器和返回器組合體順利完成第一次月地轉移軌道修正 。
近月制動
嫦娥五號近月制動
11月28日20時58分，嫦娥五號探測器經過約112小時奔月飛行，在距月面400公裡處成功實施3000牛發動機點火，約17分鐘後，發動機正常關機，順利進入環月軌道 。
11月29日20時23分，嫦娥五號探測器在近月點再次「剎車」，從橢圓環月軌道變為近圓形環月軌道。
組合分離
11月30日4時40分，在科技人員精確控制下，嫦娥五號探測器組合體順利分離，將擇機實施月面軟著陸。
月面著陸
月面起飛瞬間
12月1日22時57分，嫦娥五號著陸器和上升器組合體從距離月面約15千米處開始實施動力下降，7500牛變推力發動機開機，逐步將探測器相對月球速度從約1.7千米/秒降為零。期間，嫦娥五號探測器進行快速姿態調整，逐漸接近月表。此後進行障礙自動檢測，選定著陸點後，開始避障下降和緩速垂直下降。12月1日23時11分，嫦娥五號探測器成功著陸在月球正面西經51.8度、北緯43.1度的呂姆克山脈以北地區，並傳回著陸影像圖。
採樣工作
12月2日4時53分，探月工程嫦娥五號著陸器和上升器組合體完成了月球鑽取採樣及封裝 。
12月2日22時，經過約19小時月面工作，探月工程嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動採樣，並已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。採樣和封裝過程中，科技人員在地面實驗室根據探測器傳回數據，仿真採樣區地理模型並全程模擬採樣，為採樣決策和各環節操作提供了重要依據。著陸器配置的月壤結構探測儀等有效載荷正常工作，按計劃開展科學探測，並給予採樣信息支持。
月面起飛
12月3日23時10分，嫦娥五號上升器3000N發動機工作約6分鐘，成功將攜帶樣品的上升器送入到預定環月軌道。這是我國首次實現地外天體起飛。
月軌對接
12月6日5時42分，嫦娥五號上升器成功與軌道器和返回器組合體交會對接，並於6時12分將樣品容器安全轉移至返回器中。這是中國首次實現月球軌道交會對接。
成功分離
12月6日12時35分，嫦娥五號軌道器和返回器組合體與上升器成功分離，進入環月等待階段，準備擇機返回地球 。
受控落月
12月8日6時59分，嫦娥五號上升器按照地面指令受控離軌，7時30分左右降落在月面經度0度、南緯30度附近的預定落點。
月地轉移
12月12日9時54分，嫦娥五號軌道器和返回器組合體經歷了約6天的環月等待，實施了第一次月地轉移入射，從近圓形軌道變為近月點高度約200公裡的橢圓軌道。
12月13日9時51分，嫦娥五號軌道器和返回器組合體實施第二次月地轉移入射。在距月面約230公裡處成功實施四臺150牛發動機點火，約22分鐘後，發動機正常關機。根據實時遙測數據監視判斷，軌道器和返回器組合體成功進入月地轉移軌道 。
12月16日9時15分，嫦娥五號軌道器和返回器組合體上25N發動機工作約8秒鐘，順利完成第二次月地轉移軌道修正，組合體上各系統狀態良好。針對這次搜索回收返回器的任務特點，酒泉衛星發射中心更新改造了十餘套設備。著陸場系統已進行了多次針對性演練，考核驗證了改造設備的穩定性和可靠性。
返回著陸
12月17日凌晨，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品，採用半彈道跳躍方式再入返回，在內蒙古四子王旗預定區域安全著陸。
樣品交接
2020年12月19日，重1731克的嫦娥五號任務月球樣品正式交接，標誌著中國首次地外天體樣品儲存、分析和研究工作拉開序幕
技術創新
嫦娥五號主要面對取樣、上升、對接和高速再入等四個主要技術難題。同時，嫦娥五號的系統設計面臨五大挑戰。
第一是「分離面多」。相較於神舟飛船和「嫦娥三號」均只有兩個部分需要分離，即兩個分離面，「嫦娥五號」有5個分離面，分別是軌道器和著陸器組合體、著陸器和上升器組合體、軌道器和返回器組合體、軌道器和支撐艙及軌道器與對接支架。這些分離面都必須「一次性成功」。
第二是「模式複雜」。探測器需要經歷多個飛行階段，還需要完成月面採樣、月面起飛上升、月球軌道交會對接和樣品轉移、地球大氣高速再入返回著陸等關鍵環節，並且設計約束多。其中，上升器與軌道器需要在距離地球38萬千米的月球軌道上完成對接，在這裡無法藉助衛星導航的幫助，需要依靠探測器自身實現交會對接。
第三是「細節嚴酷」。為獲取月壤樣品，「嫦娥五號」無人採樣器將通過採樣鑽頭深入月球內部和採樣機械臂月球表面採樣兩種方法，再把樣品轉移到上升器，由上升器與軌道器對接，最終把樣品轉移到返回器，整個環節必須分毫不差。
第四是「溫度控制」。月球表面白天溫度約零上180攝氏度，夜間零下150攝氏度，晝夜溫差約330攝氏度。另外上升器發動機點火瞬間達到上千攝氏度，如何避免燒毀上升器和著陸器，對研製團隊提出挑戰。
第五是「瘦身壓力」。運載火箭的運載能力對嫦娥五號探測器的重量有嚴格的約束，一方面要儘可能對分系統進行「瘦身」，另一方面，因為備份產品較少，必須確保質量可靠
我國對於月球的探索得到了很大的進步，標誌著我國探月工程的第三次也將有新的篇章！