嫦娥四號著陸器彩色全景圖。(新華社)
嫦娥四號着陸器攜帶「玉兔二號」月球車於2018年12月升空，四日後進入月球軌道，完成人類首次月球背面軟着陸在月球背面東預選着陸區的高緯度極地軟着陸。由於月球自轉周期與繞地球公轉周期相同，嫦娥四號的通訊受到月球本身的阻擋。鵲橋號中繼衛星承擔地球與嫦娥四號之間的通訊中繼任務。透過鵲橋二號通信衛星，傳回世界第一張近距離拍攝的月背影像圖。
這次計劃巡視勘察任務是由玉兔二號月球車肩負。從嫦娥四號着陸器完成分離，成功踏上月面，成為第一輛踏上月球背面的月球車。直至目前玉兔二號月球車已在月背行駛五年有多，成為在月面工作時間最長的月球車。
期間月球車採取月球土壤，探測月壤特性，包括測量厚度，從而估算核聚變發電燃料氦-3的含量和分布。同時探測地月空間環境，研究太陽風和月球以及地球磁場磁尾與月球的相互作用。
嫦娥五號是我國首個無人月面取樣返回的月球探測器，攜帶着陸器和上升器組合體於2020年11月升空進入預定軌道，首先進入環月軌道飛行，從橢圓環月軌道變為近圓形環月軌道，繼而在月球正面預選着陸區着陸，展開月球鑽取採樣及封裝。任務完成後，嫦娥五號上升器將攜帶樣品的上升器送入到預定環月軌道，與返回器組合體交會對接，並將樣品容器轉移至返回器中。之後嫦娥五號軌道器和返回器組合體與上升器分離，進入環月等待階段，準備返回地球。經過多次月地轉移軌道修正，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品着陸地球。