Когда США отправили 12 астронавтов на Луну и успешно провели ряд научных исследований, другие страны мира также начали свои попытки исследовать Луну. По мере того как Китай становился все более сильным в экономическом и научном плане, он тоже начал свою лунную программу в сентябре 2003 года. С учетом особенностей Китая, программа "Чанъэ" преследовала четыре научные цели: "получение трехмерного изображения поверхности Луны, анализ содержания полезных элементов и распределения веществ на поверхности Луны, изучение свойств лунного грунта и исследование космической среды Земли-Луны". Для достижения этих целей программа "Чанъэ" будет проходить три этапа: "облет, посадка и возвращение".
"Облет" заключался в запуске спутника для изучения Луны с Земли и его последующем движении вокруг Луны, чтобы он мог проводить глобальное исследование поверхности Луны. "Посадка" означала запуск лунного зонда и его безопасную посадку на поверхность Луны, после чего он должен был выпустить луноход для локального исследования поверхности Луны. "Возвращение" подразумевало посадку лунного зонда на поверхность Луны и сбор образцов, после чего он должен был взлететь с Луны и безопасно вернуться на Землю, чтобы образцы можно было подробно изучить в земных лабораториях.
24 октября 2007 года в 18:05:04 был успешно запущен первый китайский спутник для исследования Луны "Чанъэ-1". 5 ноября в 11:37 после первого сближения со спутником Луны спутник "Чанъэ-1" вышел на лунную орбиту. 26 ноября Китай опубликовал первые снимки поверхности Луны, сделанные спутником "Чанъэ-1". Эти снимки имели точность 120 метров и охватывали область на поверхности Луны от 83° восточной до 57° восточной широты и от 70° южной до 54° южной широты, простираясь примерно на 280 километров в ширину и 460 километров в длину. В течение последующего года научные приборы, установленные на спутнике "Чанъэ-1", проводили многосторонние исследования Луны и собрали большое количество ценных научных данных. 1 марта 2009 года в 16:13:10 под управлением наземного центра управления спутник "Чанъэ-1" точно ударился о поверхность Луны, успешно завершив первую миссию Китая по исследованию Луны.
1 октября 2010 года в 18:59:57 был успешно запущен второй китайский спутник для исследования Луны "Чанъэ-2". Будучи запасным спутником "Чанъэ-1", спутник "Чанъэ-2" отличался от него тем, что после запуска он сразу вышел на переходную орбиту Земля-Луна, а 6 ноября в 11:38 достиг лунной орбиты. Благодаря обновленному оборудованию для исследования и более низкой орбите спутник "Чанъэ-2" обеспечил еще более высокую точность исследований. После выполнения всех запланированных задач 9 июня 2011 года спутник "Чанъэ-2" покинул Луну и направился к точке L2, где гравитационное притяжение Земли и Луны уравновешивается, находясь на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, и 25 августа в 23:24 достиг ее, начав дальнейшие исследования глубокого космоса и накопление данных для будущих исследований более отдаленных небесных тел Китаем.