La sonde Chang'e 5 de 8,2 tonnes comprend quatre composants : l'orbiteur, le module d'alunissage, l'ascendeur et le module de rentrée. Une fois que la sonde aura atteint l'orbite lunaire, les composants se sépareront en deux parties, l'orbiteur et le module de rentrée restant sur l'orbite tandis que l'atterrisseur et l'ascendeur descendront vers la surface de la lune.

L'atterrisseur et l'ascendeur effectueront un alunissage en douceur, puis se mettront au travail sur des taches telles que l'utilisation d'un foret pour collecter des roches souterraines et un bras mécanique pour collecter le sol de surface.

Une fois les opérations de surface terminées, la fusée de l'ascendeur l'élèvera sur l'orbite lunaire pour s'ancrer avec le module de rentrée. Il transférera ensuite les échantillons lunaires vers le module, qui les ramènera sur Terre.

Selon les concepteurs, compte tenu de ces opérations hautement sophistiquées, Chang'e 5 sera plus difficile et présentera plus de défis que les précédentes expéditions lunaires chinoises.

Si la mission Chang'e 5 réussit, elle fera de la Chine le troisième pays au monde à rapporter des échantillons lunaires après les états-Unis et la Russie, et fera également de Chang'e 5 la première mission rapportant des échantillons lunaires au monde depuis ao?t 1976 lorsque le Luna-24 sans pilote de l'ex-Union soviétique rapporta 170,1 grammes d'échantillons lunaires sur Terre.

En janvier 2004, le gouvernement central a approuvé le plan du programme d'exploration lunaire et a officiellement ouvert ses travaux de recherche et développement.

La première sonde Chang'e a été lancée en octobre 2007. Depuis lors, la Chine a lancé quatre sondes lunaires, la troisième étant le premier vaisseau spatial chinois à atterrir en douceur sur la surface de la lune.

La dernière et la plus remarquable, la mission Chang'e 4 en cours, est la première tentative de toute nation pour effectuer une observation en surface de la face cachée de la Lune, qui ne fait jamais face à la Terre, atteignant ainsi un objectif recherché par les scientifiques depuis des décennies.