2024年5月3日,搭载“嫦娥六号”探测器的长征五号遥八运载火箭,在中国文昌航天发射场点火发射,准确进入地月转移轨道。 5月8日10时12分,成功实施近月制动,顺利进入环月轨道飞行。6月2日6时23分,“嫦娥六号”探测器着上组合体成功着陆月背南极-艾特肯盆地的预选着陆区。6月4日7时38分,“嫦娥六号”上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000牛发动机工作约6分钟。6月6日14时48分,“嫦娥六号”上升器成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道的交会对接,并于15时24分将月球样品容器安全转移至返回器中。这是我国航天器继“嫦娥五号”之后,第二次实现月球轨道交会对接。