中國首次地外天體軟著陸和巡視探測任務的「嫦娥三號」月球探測器，12月2日凌晨1時30分在西昌衛星發射中心，由長征三號乙運載火箭進發射升空，展開奔月之旅。由著陸器和「玉兔號」月球車組成的嫦娥三號在月球表面軟著陸後，玉兔號將進行為期約3個月的科學探測。
這也是長征系列運載火箭的第186次飛行，在夜幕中飛行約18分鐘後，把嫦娥三號送入近地點高度210公里、遠地點高度約36萬8000公里的地月轉移軌道。
約112小時後，嫦娥三號將抵達月球附近，建立起距月球100公里的圓軌道，並於12月中旬在月球虹灣地區實現軟著陸。
探月工程總設計師吳偉仁說：「這是中國航天領域迄今最複雜、難度最大的任務。『零窗口』發射成功後，嫦娥三號的考驗才剛剛開始。」嫦娥三號至少還需要邁過六道「坎」，包括月面軟著陸、兩器分離、月地間遙操作、月面生存、測控通信和地面試驗驗證。
就最為關鍵的「落月」這一環節來說，就面臨三大挑戰：平穩著陸，適應月球表面崎嶇地形，抵禦高溫攝氏150度、低溫攝氏零下180度的酷熱嚴寒。
此次嫦娥三號肩負三項科學任務：對著陸區與巡視區的地形地貌與地質結構進行調查；對著陸區與巡視區的礦物組成和化學成分進行綜合就位分析；對地月空間和月表環境進行探測，並以月球為平台觀測地球和太空。
吳偉仁表示，中國有望在2020年前實現月球無人採樣返回，從而完成無人探月工程「繞、落、回」三個探測階段，為下一步載人探月奠定基礎。
