长征五号遥五运载火箭发射升空后，先后实施了助推器分离、整流罩分离、一二级分离以及器箭分离等四次分离。嫦娥五号探测器由轨道飞行器、返回器、着陆器和上升器组成。在地月转换、近月制动和绕月飞行后，着陆器与着陆器和再入器的组合体将分离。轨道飞行器将携带重返轨道保持在轨道上，着陆器承载上升器择机实施月球正面预选区域软着陆，按计划开展月面自动采样等后续工作。
嫦娥五号任务计划实现三大工程目标：一是突破窄窗口多轨道装订发射、月面自动采样包装、月面起飞、月球轨道交会对接、月球样品储存等关键技术，提高我国航天技术水平；二是实现我国首次实现外星物体自动采样和返回，促进我国科技进步；三是完善探月工程体系，为我国载人月球积累重要的人才、技术和物质基础。
嫦娥五号任务的科学目标主要是对着陆场进行地形探测和地质背景调查，获取月球样本相关的现场分析数据，建立野外探测数据与实验室分析数据之间的关系；对月球样本进行系统、长期的实验室研究，分析月球土壤的结构、物理特性和物质组成，深化月球的起源和演化历史。
嫦娥五号任务由国家航天局组织实施，具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位，中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统、中国空间技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组织实施发射、测控与回收。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统，负责科学数据和样品的接收、处理、存储管理等工作。
嫦娥五号任务由国家航天局组织实施。它由总体工程和探测器、运载火箭、发射场、测控与回收、地面应用五大系统组成。国家航天局月球探测与航天工程中心是该项目的总体单位。中国航天科技集团有限责任公司所属中国运载火箭技术研究院重点发展运载火箭系统，中国空间技术研究院重点发展探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责发射、测控和回收的实施。中国科学院国家天文台重点开发地面应用系统，负责科学数据和样品的接收、处理、存储和管理。
中国探月工程是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》明确的国家科技重大专项标志性工程，是党中央着眼我国社会主义现代化建设全局，为推动航天事业发展、促进科技进步和创新、提高综合国力作出的重大战略决策，自2004年1月立项并正式启动以来，已连续成功实施嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、再入返回飞行试验和嫦娥四号等五次任务。
此次发射任务是长征系列运载火箭的第353次发射。