我国“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三个阶段。

     第一阶段自2004~2007年，实施嫦娥一号绕月探测工程。这一阶段充分利用我国现有成熟航天技术，研究和发射月球探测卫星，突破地月飞行、远距离测控和通信、绕月飞行、月球遥测与分析等技术，并建立我国月球探测航天工程初步系统。

     第二阶段自2007~2012年，目标是研制和发射月球探测器，以软着陆的方式降落在月球上进行探测。具体方案是用安全降落在月面上的巡视车、自动机器人探测着陆区岩石与矿物成分，测定着陆点的热流和周围环境，进行高分辨率摄影和月岩的现场探测或采样分析，为以后建立月球基地的选址提供月面的化学和物理参数。预计于2012年前后发射一颗月球软着陆器。

     第三阶段自2012~2020年，目标是月面巡视勘察与采样返回。其中前期主要是研制和发射新型软着陆月球巡视车，对着陆区进行巡视勘察，后期即2015年以后，研制和发射小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等，采集关键性样品返回地球，对着陆区进行考察，为下一步载人登月探测，建立月球前哨站的选址提供数据资料。预计2017年前后发射一颗可以返回的月球软着陆器。

嫦娥一号绕月探测工程的五大工程目标

一是研制和发射我国第1颗探月卫星；二是初步掌握绕月探测基本技术；三是首次开展月球科学探测；四是初步构建月球探测航天工程系统；五是为月球探测后续工程积累经验。为此，要突破月球探测卫星的关键技术；初步建立中国的深空探测工程大系统；验证有效载荷、数据解译等各项关键技术；初步建立中国深空探测技术研制体系；培养相应的人才队伍。

四大科学目标

一是获取月球表面三维立体影像，从而划分月球表面的基本地貌和构造单元，初步编制月球地质与构造纲要图，为后续优选软着陆提供参考依据。目前，世界上还没有覆盖整个月面的影像，如果我国获取全月面三维影像，则对于更好地了解月球的地质构造和演化历史有着重要的意义。我国将争取比国外已有的此类图像做得更完整、更精细。

     二是分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，即对月球表面有用元素进行探测，初步编制各元素的月面分布图。嫦娥一号主要是探测月球表面有开发利用价值的钛、铁等14种元素的含量和分布。美国已经做了5种有用元素的全球性分布与含量，我国将探测月球表面14种可能有开发利用前景的重要元素的分布特点和规律。