在11月24日，嫦娥五號月球探測器成功發射，在12月1日，嫦娥五號探測器成功登陸月球，並啟動鑽頭和鏟子採集月壤。不僅僅是為了月壤，這也是中國最高航天科技發展的一次大檢收。
這次採集月壤採用了鑽取和表取這兩種方式，實現多點、多次採樣。尤其是鑽取面臨更惡劣的環境，在地面上電機耐熱極限也就100攝氏度，團隊為此研製了能夠在180攝氏度下正常工作的高溫電機。而且嫦娥五號是採用原位鑽取方式，就是在一個地方一直鑽，包括解鎖、鑽進、取芯、封口、提芯、整形、傳送、避讓，整個鑽取採樣過程動作相當複雜，任何一個環節都不能出錯。
在12月2日22時，嫦娥五號經受住了超過100攝氏度的高溫考驗，克服了測控、光照和電源等多個條件約束，完成了對月壤自動採樣封裝。不過有分析人士指出，月壤已經打包完成，接下來的才是最精彩的、代表人類最高科技的技術驗證環節，即無人自動地外起飛和人類首次月球軌道無人自動交會對接和樣品轉移技術。
「配送員已經取到貨，正在配送中...」，而這次探月工程中最難的就是 「配送」環節，這個過程由3個「星際配送員」--嫦娥五號的上升器、軌道器和返回艙接力完成。
雖然蘇聯此前也是無人採樣，但三次帶回總重也只有約330克，而嫦娥五號一次性就要帶回2千克。因為蘇聯探測器採樣完成後直接從月面返回地球，由於返回艙和燃料負重巨大，樣品自然不能多採，而嫦娥五號採用的是「月球軌道無人對接技術」轉移樣本。
在探測器採樣完成後，上升器將帶著月壤樣本從月球表面起飛，月球沒有運載火箭怎麼返回地球呢？其實嫦娥五號探測器本身就是自帶火箭的，身上運載了7500N變推力發動機，上升器也有3000N左右推力發動機，上升器發射到了近月軌道後，它就會與軌道器和返回艙的組合體匯合，然後把「快遞」送到返回艙裡，在這過程就是考驗對接技術的時候了。
交會對接效果圖38萬公裡之外的月球軌道對接比近地軌道載人航天採用的對接技術難度更大，在月球軌道上對探測器的質量和空間都有著非常嚴格的控制。而且對接機構必須做到小而精，重量要非常輕，並且具備樣品容器捕捉、自動轉移等功能，對操作精度的要求也要高得多。
研究團隊採用世界首創的抱爪式對接機構，當上升器靠近時，只要對準連接面上的3根連杆將抱爪收緊就能實現緊密連接。而捕獲、校準、收攏、轉移全部步驟都需要在21秒內完成，團隊做了35項故障源，從啟動到交會全是自動控制。樣本轉移後，軌道器和返回艙將帶著樣本從月球軌道轉移到地球軌道，進入近地軌道後，軌道器和返回艙分離，最終返回艙以打水漂的方式返回地球。不過也有人指出，這同時也是人類最高的軍事科學技術，有著非常大的軍事前景。
上升器和軌道器分離