截至2008年10月，“嫦娥一号”月球探测卫星完成绕月飞行及探测任务，获得了超过1.37太字节的数据。之后，它又开展了一系列任务扩展试验，于2009年3月1日，按照预定程序受控撞击在月球正面丰富海的平坦区域，圆满结束嫦娥一期工程任务。

　　“嫦娥一号”任务获得了丰硕的科学成果，主要有4个方面。

　　(1)全月球影像图获取了包括南北极在内的全月球图像，在几何配准精度、数据完整性与一致性、图像色调等方面均达到国际先进水平。

　　(2)物质成分与分布探测通过伽马谱仪探测，获得了铀、钍、钾三种元素的全月球含量分布图，通过干涉成像光谱仪探测获得了镁、铝、硅、铁、钛、钙六种元素含量的全月球分布图。

　　(3)月壤特性探测在国际上首次利用微波遥感技术探测月壤特性，获得了全月球亮度温度分布图，并反演了月壤厚度。

　　(4)空间环境探测获得了太阳高能粒子时空变化图，太阳风离子能谱图和时空变化图、特征量时空变化图等。

　　“嫦娥二号”月球探测卫星是二期工程的技术先导星，其主要目的是为“嫦娥三号”探测器实现月球软着陆进行部分关键技术试验，并对“嫦娥三号”着陆区——月球虹湾地区进行高精度成像。“嫦娥二号”于2010年10月1日成功发射，顺利开展了直接入轨技术、月球捕获技术、X频段测控技术、轨道机动技术、数据传输技术和高分辨率成像技术等六大关键技术试验。同年10月28日，它获取了月球虹湾局部地区1米分辨率影像图，标志“嫦娥二号”圆满完成工程目标，并开始逐步开展科学探测任务。与“嫦娥一号”相比，“嫦娥二号”有很多优点：飞得更快，仅用5天就到达目的地，比“嫦娥一号”少用7天;靠得更近，距月面100千米，比“嫦娥一号”距月面近了100千米;看得更清，数次降入100千米×15千米轨道，细看虹湾。“嫦娥一号”获取的全月图分辨率为120米，只能发现直径大于360米的撞击坑;而“嫦娥二号”获取的虹湾局部地区影像图，可以看到直径4米的月坑和3米左右的石块。

　　根据“嫦娥二号”的探测数据，中国已制作完成包括南北纬90°在内的7米分辨率全月球影像图和虹湾局部地区分辨率为1米的影像图，达到了世界先进水平。2011年6月9日， “嫦娥二号”飞离月球，飞向距离地球150万千米的深空，开展地球远磁尾带电粒子探测、捕捉太阳X射线爆和宇宙伽马爆等拓展性试验任务。