嫦娥5號是由軌道器、返回器、著陸器、上升器四個部分以及15個分系統組成，在發射之後先進入地月執行軌道。之後需要進行多次軌道修正，並進入近月點。這個時候嫦娥5號就需要進行減速，以保證其順利進入環月執行軌道。在此階段，探測器需要在月球表現尋找一個合適的降落點，並開始進行下降著落。值得一提的是，只有上升器和著陸器會下降到月球表面，而軌道器和返回器則將繼續停留在環月軌道待命。

在著陸月球之後，著陸器則會承擔起月球取樣的具體任務，進行實地探測和土壤取樣。經過兩天的時間，勘探任務基本完成後，上升器將會帶著樣本升空與停留在環月軌道的返回軌道組合體進行對接，並將採集到的月球土壤樣本經封裝後傳輸給返回器。

緊接著在進入月地入射點後，透過軌道器將返回器推送出去，返回器透過大氣層回到地球，至此嫦娥5號月球探測工程圓滿結束。當然了，此次月球勘探任務最重要的兩個點，一個是勘探任務完成後上升器與軌道返回組合體的對接，一個是返回器找準地球入射點，成功返回地球。在這其中可能會應用到人工智慧技術，期間還要經過大量的資料計算，難度是現階段最高的。