- 嫦娥一号：中国首颗月球探测器，由中国空间技术研究院研制。嫦娥一号的研制分为初样阶段和正样阶段，2004年立项之后，用两年时间完成初样研制，2005年12月转入正样研制。嫦娥一号于2007年10月24日搭乘长征三号甲运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空，经过14天的飞行，11月7日进入200公里环月轨道。2008年7月1日完成全月球影像数据的获取，10月24日在轨成功运行满一年。2009年3月1日受控撞击在月球丰富海区域。任务期间，嫦娥一号获得了120m分辨率全月球影像图、三维月球地形图，探明了14种有用元素在全月球上的含量与分布特征，获取大量科学数据，验证并补充了国际其他国家研究成果。
- 嫦娥二号：原为“嫦娥一号”的备份星，后改为“嫦娥”探月二期工程的先导星。嫦娥二号卫星重量为2480公斤，环绕月球飞行的轨道高度为100千米，设计寿命为半年，总经费投入约9亿元人民币。2010年10月1日，嫦娥二号在搭乘长征三号丙火箭西昌卫星发射中心发射升空。同年10月6日，嫦娥二号卫星开始实施第一次近月制动，并顺利进入椭圆环月轨道。2011年6月9日，“嫦娥二号”完成预定各项探测任务并飞离月球轨道。2012年12月13日，嫦娥二号卫星在距离地球约700万公里外的深空进行再拓展试验成功，嫦娥二号工程完美收官。嫦娥二号任务的成功，标志着中国在深空探测领域突破并掌握了一大批新的具有自主知识产权的核心技术和关键技术，为后续实施探月二期工程的“落”和“回”以及下一步开展火星等深空探测奠定了坚实技术基础，中国从航天大国迈向航天强国的进程又跨出了重要的一步。
- 嫦娥三号：由着陆器和巡视器（玉兔号月球车）组成，总质量为3780千克，其中着陆器质量约3640千克，巡视器质量为140千克。嫦娥三号共携带8件科学仪器，着陆器和巡视器各4件，用于开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月面光学天文观测三类科学探测。2013年12月2日，嫦娥三号从西昌卫星发射中心升空，准确入轨；12月14日，嫦娥三号安全着陆月面，中国成为世界第三个实现在地外天体软着陆的国家；12月15日，在完成探测器与巡视器互拍任务后，嫦娥三号正式转入月面工作段。在月工作期间，嫦娥三号通过8个科学仪器对月球、宇宙和地球进行科学观测，获得大量宝贵的科学数据。巡视器搭载的测月雷达完成了人类历史上首幅月球地质剖面图，揭露了月球雨海区域火山演化的历史，也展现了月球表面以下330米深度的地质结构特征，而且还在月球上发现了新的玄武岩类别。科学家们还利用巡视器探测的数据，首次揭示了月球雨海区的火山演化历史。着陆器和巡视器相互配合，首次发现了月球上没有水的直接证据。另外，着陆器上的月基光学望远镜和极紫外相机，分别完成了首次月球北极上空的天体普查和地球上空等离子体层观测。嫦娥三号任务的圆满成功，实现了中国航天器首次在地外天体软着陆和巡视勘察，标志着中国探月工程“绕、落、回”第二步战略目标取得全面胜利，在中国航天事业发展中具有重要里程碑意义。
- 嫦娥四号：嫦娥四号探测器于2018年12月8日从西昌卫星发射中心升空，2019年1月3日顺利在月球背面预选区冯·卡门撞击坑着陆，由多个国家和国际组织参与的科学探测任务陆续展开。嫦娥四号任务的圆满成功，在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆和巡视勘察，首次实现了地球与月球背面的测控通信，在月球背面留下了中国探月的第一行足迹，揭开了古老月背的神秘面纱，开启了人类探索宇宙奥秘的新篇章。
- 嫦娥五号：负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返卫星。嫦娥五号计划于2018年左右在海南文昌卫星发射中心发射。它将由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成，由于体积庞大，故将使用中国新一代的重型运载火箭-长征五号发射。嫦娥五号的第一个科学方针是展开着陆点区的描摹探测和地质布景勘测，获得与月球样品相关的现场阐发数据，创建现场探测数据与实行室阐发数据之间的联系。2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。随着嫦娥五号返回器圆满完成月球“挖土”，带着月球“土特产”顺利回家，北京航天飞行控制中心嫦娥五号任务飞控现场旋即成为一片欢乐的海洋，大家纷纷欢呼、拥抱，互致祝贺。探月工程总指挥、国家航天局局长张克俭宣布：“探月工程嫦娥五号任务取得圆满成功！”。嫦娥五号任务是中国探月工程“绕、落、回”三步走中“回”这一步的主任务，成功实现了月球表面采样返回。嫦娥五号任务的成功实施标志着中国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。
