2006年2月，国务院颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020）》，明确将“载人航天与探月工程”列入国家十六个重大科技专项。

    我国探月工程规划为“绕、落、回”三期。

   “绕” ：2004年～2007年（一期）研制和发射我国首颗月球探测卫星，实施绕月探测。这一阶段主要任务是：研制和发射月球探测卫星；突破绕月探测关键技术，对月球地形地幔、部分元素及物质成分、月壤特性、地月空间环境等进行全球性、整体性与综合性的探测；并初步建立我国月球探测航天工程系统。

   “落”：2013年前后（二期）进行首次月球软着陆和自动巡视勘测。主要任务是：突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术；研制和发射月球软着陆探测器和巡视探测器，实现月球软着陆和巡视探测，对着陆区地形地貌、地址构造和物质成分等进行探测，并开展月基天文观测。

   “回” ：2020年前（三期）进行首次月球样品自动取样返回探测。主要任务是：突破采样返回探测器小型采样返回舱、月表钻岩机、月表采样器、机器人[-1.37% 资金 研报]操作臂等技术，在现场分析取样的基础上，采集关键性样品返回地球，进行试验室分析研究；深化对地月系统的起源与演化的认识。