北京時間12月1日23時，我國嫦娥5號「著上組合體」成功著陸月球正面西北部的呂姆克山脈，呂姆克山脈位於風暴洋北部，嫦娥3號落月點虹灣西部，是一座孤立的火山，位置在月面緯度坐標40.8°N，月面經度坐標58.1°W，距離嫦娥3號距離約1000公裡。
跟之前的嫦娥3號和嫦娥4號著陸情況不同，嫦娥5號要求在48小時內完成表取和鑽取兩種方式的取樣，然後將2千克月球樣品倒進一個特殊貯存罐中，特殊貯存罐位於上升器頂部，採樣完成後進行密封，做好返回近月軌道的準備。
按要求，12月3日晚23時左右，嫦娥5號上升器帶著月球樣品擇機點火起飛，尋找等待在200公裡高近月軌道上的軌道器。問題來了，為何嫦娥5號選擇在這一天著陸月面？取樣還要求48小時完成，為什麼？是因為我國科學家等不及了嗎？事實不是這樣，原因在這裡。
我們知道月球表面即是一個「火爐」，也是一個「冰爐」，月晝期間，太陽直射點溫度可高達127攝氏度，一種可以煮熟食物的溫度，月夜期間，由於高真空環境無法保留溫度，月面冷得很快，溫度可低至零下180攝氏度，比地球的高極還要冷得多。
我國的嫦娥3號和嫦娥4號為了能經受住月面極端低溫的考驗，部署了一塊核電池，準確來說核電池是一种放射性同位素發電機，跟美國旅行者1號上同位素發電機原理一樣，通過放射性物質來得到溫度，保證著陸器上的重要儀器和部件在月夜期間不被凍壞。
跟以往的嫦娥3號和嫦娥4號有所不同，嫦娥5號著陸器和上升器並沒有部署核電池，無法自動保溫，為了在一個溫度適宜的時間段內著陸月面呂姆克山脈，嫦娥5號的發射和著陸月面可以說是卡準了時間點，保證「著上組合體」機械臂在取樣過程中不熱也不冷。
嫦娥5號11月24日發射，12月1日著陸月面，11月24日是陰曆十月初十，而12月1日是十月十七。我們知道十月十五是月圓之夜，月球全部正面被陽光所照亮，但對於位於月球正面西北方的呂姆克山脈而言，十月十七至十月十九剛好是月表溫度最適宜的一段時間。
嫦娥5號選擇12月1日著陸月面，12月3日離開月面，還有另外一個原因，那就是這段時間呂姆克山脈上的陽光最為強烈，能看得更清楚，能讓著陸器和上升器上的太陽能電池版製造出更多電量，為機械臂在月面上多次表取和鑽取提供充足電力，要知道取樣過程要持續數小時。
如果嫦娥5號錯過這段時間著陸月面，光照就沒有那麼強烈了，不僅光線很暗，並且月面溫度也很低，搞不好還沒有取到月球樣品，很多精密的科學儀器和和元器件就已經被凍壞了。
嫦娥5號順利採樣，但接下來還會經歷三次全新的考驗，在嫦娥5號在取樣和封裝結束後，該到上升器點火返回200公裡高近月軌道的時候了，從月面發射，進入近月軌道，需要將速度加速到1.8公裡每秒，這對於上升器而言是一次全新的考驗，因為我國之前從未發射過，沒有任何借鑑經驗。
另一次全新的考驗是在，上升器與軌返組合體在200公裡高近月軌道上對接，為了精準地對接，軌返組合體會放出4個爪子，牢牢地抓住上升器，直到上升器成功將貯存罐傳給返回器，到了這一步，上升器的使命完成了，它將帶著光榮與軌道器分離，最後消失在我們的視線裡。
為了返回地球，軌返組合體又要再次點火噴發，把當前每秒1.8公裡速度加速到每秒2.4公裡，逃脫月球引力。最一次考驗是將返回器射向地球大氣層，根據我國科學家的說法，由於從月球飛回的返回器速度非常快，為了降低速度，返回器重回大氣層時，就像石頭在水面上打水漂一樣，要在大氣層跳躍好幾次，然後慢慢落下。