根据计划，嫦娥五号将在月球最大的月海风暴洋北缘的吕姆克山附近登陆，并钻取约2米深的月壤岩芯柱，共采取2公斤重的月球土壤样品。科学家指出，月球的风暴洋地区形成时间相对较晚，是研究月球构成的绝佳地点。
嫦娥五号按计划采集到月球土壤样品后，将会带回地球供科学家研究。
早在2019年4月24日的航天日晚会上，中国探月工程总设计师吴伟仁就曾介绍，嫦娥五号从月球上带回的样本将会分为两份保存，一份保存在北京，一份保存在湖南。
吴伟仁表示，“毛主席曾说过‘可上九天揽月’，现在我们实现了‘九天揽月’，所以把月壤放到湖南也是对毛主席的一种告慰。”
中国国家航天局较早前表示，此次发射将会是中国航天领域至今最复杂、难度最大的任务之一。若任务成功，中国将成为继美国和前苏联之后第三个到月球采集样本的国家。
据悉，按照中国探月工程三期计划，本次发射的嫦娥五号原本是预计在2017年底前，早于嫦娥四号发射升空，但由于长征五号系列火箭当年出现发射失败，迫使中国多项太空计划延后，其中就包含嫦娥五号。
中国曾于2016年11月发射长征五号遥一火箭，期间火箭发动机出现故障，最后通过上面级延长燃烧将实践十七号卫星送入轨道；2017年7月，长征五号遥二火箭发射失败，搭载的实践十八号卫星坠毁；2019年12月，长征五号遥三火箭搭载实践二十号卫星发射成功。
2020年5月，中国发射长征五号乙火箭，成功验证新一代载人飞船试验船。
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