嫦娥二号卫星是嫦娥一号卫星的姐妹星，由长三丙火箭发射。但是嫦娥二号卫星上搭载的CCD相机的分辨率将更高，其他探测设备也将有所改进，所探测到的有关月球的数据将更加翔实。“嫦娥二号”于2010年10月1日18时59分57秒在西昌卫星发射中心发射升空，并获得了圆满成功。
嫦娥飞天
2010年10月1日11时：嫦娥正式进入发射程序，19时57分36秒：宣布发射成功。
近月制动
10月6日上午，“嫦娥二号”在近月点100公里处踩下刹车，成功实施第一次近月制动。这标志着“嫦娥二号”由地月转移轨道进入周期约12小时的环月轨道。
虹湾成像
10月26日21时27分，北京航天飞行控制中心对嫦娥二号卫星实施了降轨控制，约18分钟后，卫星成功进入了远月点100公里、近月点15公里的试验轨道，为在月球虹湾区拍摄图像做好准备。
公布月图
11月8日，国家国防科技工业局首次公布嫦娥二号卫星传回的嫦娥三号预选着陆区月球虹湾区域局部影像图。
太空转向
11月13日，国家国防科技工业局对外公布了安装在嫦娥二号上的4台监视小相机拍摄的画面和视频。从第二次近月制动拍摄的画面可以看到发动机的点火过程以及飞行状态下拍摄到的月球和月表细节。而在第三次近月制动期间，嫦娥二号卫星精确地拍摄到了卫星在调整姿态时的角度转换，这相当于卫星在太空打了一把方向盘，因此拍摄出的卫星动作幅度的变化，月球的角度变化，都让人暗暗叫绝。
