我国的月球探测工程规划分三步走，即分为“绕”“落”“回”三期，并提出了每一期工程的科学目标和工程目标。

　　一期工程为“绕”，即发射月球探测卫星，卫星绕月飞行，并进行遥测，计划在2007年前后发射。

　　主要科学目标为: 获取月球表面三维影像，划分月球表面的基本地貌和构造单元，初步编制月球地质与构造纲要图，为后续软着陆提供参考依据；分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点，对月球表面有用元素进行探测，初步编制各元素的月面分布图；探测月壤特性，探测并评估月球表面月壤层的厚度，估算月月壤中氦-3的资源量；探测地月空间环境，记录原始太阳风数据，研究太阳活动对地月空间环境的影响。

　　主要工程目标为： 研制和发射我国第一颗月球探测卫星；初步掌握绕月探测基本技术；首次开展月球科学探测；初步构建月球探测航天工程系统；为月球探测后续工程积累经验。

　　二期工程为“落”，即发射一颗月球软着陆器，并携带一个“月球车”，进行首次月球软着陆和自动巡视勘测，计划在2012年前后发射。

　　主要科学目标为： 进行着陆区月貌与月质构造调查和综合研究，测定着陆点的月表的环境，测定着陆点的热流、岩石剩磁等；进行月球内部结构研究，对月岩进行现场探测或采样分析，探测着陆区岩石的化学与矿物成份；日-地-月空间环境监测与月基天文观测。

　　主要工程目标为： 发射月球软着陆器，试验月球软着陆技术；研制和发射月面巡视车、自动机器人；进行高分辨率摄影；为月球基地的选址提供月面环境、月形、月岩的化学与物理性质等数据。

　　三期工程为“回”，即发射一颗月球软着陆器，进行首次月球样品自动取样并安全返回地球，在地球上对取样进行分析研究，计划在2017年前后发射。

　　主要科学目标为： 进行着陆区的探测与研究；采集月球样品返回地面，对样品进行系统的岩石学、矿物学同位素月质和月球化学研究，结合月面物质成分的分析数据，深化月球和地月系统的起源和演化的研究；深化对地月系统的起源与演化的认识。

　　主要工程目标为： 发展新型月球巡视车；发展小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人操作臂等；在现场分析取样的基础上，采集样品返回地球；对着陆区进行考察，为载人登月探测、建立月球前哨站的选址提供数据。

　　一期工程由卫星系统、运载火箭系统、发射场系统、测控系统和地面应用系统等五大系统组成。