早在1994年，中国航天科技工作者就进行了探月活动的必要性和可行性研究，并于1996年完成了探月卫星的技术方案研究，于1998年完成了卫星关键技术的研究，并在此之后进行了深入的论证。在十年的酝酿之后，最终将中国的探月工程划分为“绕月”、“降落”和“返回”三个阶段。
中国的探月工程被称为“嫦娥工程”，计划分三期实施，简称“绕落回”，计划在2020年前依次完成绕月探测、月面探测和无人采样返回。中国航天科技工作者早在1994年就进行了探月活动必要性和可行性研究，1996年完成了探月卫星的技术方案研究，1998年完成了卫星关键技术研究，以后又开展了深化论证工作。在十年的酝酿之后，最终将中国的探月工程划分为“绕月”、“降落”和“返回”三个阶段。
首先是“绕月”，即我国发射了第一颗探月卫星，突破了向地球外天体飞行的技术，实现了探月卫星的绕月飞行，通过遥感探测获得了月球表面的三维图像，探测了月球表面有用元素的含量和物质类型，探测了月壤特征，探测了月球探测卫星绕月飞行期间的地月空间环境。2007年10月24日，首颗月球探测卫星嫦娥一号发射。第二步为“落”，时间定为2007年至2010年。该系统是通过发射软着陆器，突破外星物体的着陆技术，携带月球巡航探测器，进行月球软着陆和自动巡航勘察，探测陆地地区的地形地貌、地质构造、岩石化学矿物成分及月表环境，现场探测和采集月岩，进行日-地-月空间环境监测及月基天文观测。通过在月面安全着陆的巡逻车、自动机器人对着陆区的岩石和矿物成分进行探测，确定着陆点的热流和周围环境，对月岩进行高分辨率摄影和现场检测采样分析，为今后在月球基地选址提供月面物理化学参数。
第3步是“回”，预定从2011年到2020年。也就是发射月球软着陆器，突破了地球外天体返回地球的技术，实现了月球样品的自动采样与返回，对地球采样进行了分析研究，加深了对地月系统起源与演化的认识。目的是进行月面巡视调查并进行抽样返回。