北京时间2007年10月24日18时05分（UTC+8时）左右，嫦娥一号探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。卫星发射后，将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后，于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态，11月20日开始传回探测数据。

　　2007年11月26日，中国国家航天局正式公布嫦娥一号卫星传回的第一幅月面图像。

　　2007年12月12日上午10时，庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会在北京人民大会堂举行。

　　2009年3月1日16时13分，嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球。为我国月球探测的一期工程，划上了圆满句号。

　　嫦娥一号卫星总设计师和总指挥叶培建2008年2月21号透露，嫦娥二号卫星将于2010年前后发射。

　　嫦娥二号

　　于2010年10月1日18时59分57秒发射。这是嫦娥一号卫星的姐妹星，由长征三号丙火箭发射。由于嫦娥二号的主要任务是要获得更清晰更详细的月球表面影象数据和月球极区表面数据，因此卫星上搭载的CCD照相机的分辨率将更高，达到十米左右，其它探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加翔实。

　　嫦娥一号卫星总设计师和总指挥叶培建：(嫦娥)二号星的飞行程序和(嫦娥)一号相似，关键是它的工作轨道是200公里，我们准备把它降到100公里，应该在2010年前后发射嫦娥二号。

　　叶培建介绍，嫦娥工程分为三步，在实现卫星绕月之后，将是发射着陆器到月球上。关键技术的攻关工作目前已经开始，将在两年内获得突破。全国人大代表、国防科工委月球探测工程中心主任胡浩表示，嫦娥一号当初还有一颗备份星，目前正在对这颗备份星进行改进，改造完成后将作为嫦娥二号进行发射，发射方式与嫦娥一号相同。

　　胡浩表示，嫦娥二号暂时还没有发射的具体时间表。“要等攻关结束，问题都解决了，最后的设备系统测试、验证完成后，才考虑发射的问题。”胡浩分析说，我们关注过程，但群众关心发射的结果，大家的关注点并不一样。他透露，嫦娥二号目前正在论证，方案还未拿出，会借鉴嫦娥一号的管理、技术和对空间环境了解的经验，但在技术方面将有所提高。同时，胡浩表示，嫦娥二号的技术状态不想大动，否则容易带来风险，花钱也多。

　　嫦娥三号

　　探月工程二期启动将发射嫦娥三号、四号。

　　1月12日下午15时，国家国防科技工业局举行绕月探测工程全月球影像图发布暨科学数据交接仪式。工业和信息化部副部长兼国家国防科技工业局局长陈求发透露，“嫦娥二号”计划于2010年底前完成发射。陈求发指出，“嫦娥一号”卫星已在轨运行一周年，完成了工程各项目标和科学探测任务，这标志着中国探月工程一期取得圆满成功！工程的圆满成功，实现了领导小组提出的“出成果，出经验，出模式，出人才”的目标。陈求发说，今年年初，国务院正式批准探月工程二期立项。二期工程主要是研制并发射“嫦娥三号”和“嫦娥四号”月球探测器，要实现月球软着陆，技术跨越大，工程风险大。为确保二期工程成功，我们对一期工程的备份星进行技术改进，作为二期工程的先导星，命名为“嫦娥二号”，主要是先期试验验证部分新技术和新设备，降低工程风险，深化月球科学探测。

　　嫦娥三号将实现月球软着陆和巡视探测任务并将选用长征三号乙运载火箭发射。在科学技术方面，二期工程将实现四个第一，要研制并发射我国第一个地外天体着陆探测器和巡视探测器，第一次利用“长征三号乙”运载火箭发射地月转移轨道航天器，第一次建立和使用深空测控网进行测控通信，第一次实现月球软着陆、月面巡视、月夜生存等重大突破，开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动，建成基本配套的月球探测工程系统。

　　嫦娥四号

　　卫星简称嫦娥四号，专家称“四号星”，是嫦娥绕月探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造绕月探月卫星，主要任务是接着嫦娥三号着陆月球表面、继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。