嫦娥三号任务作为探月工程二期主任务，将完成三大工程目标和三类科学探测任务。

三大工程目标包括：

突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术，提升航天技术水平。

研制月球软着陆探测器和巡视探测器，建立地面深空站，获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块，具备月球软着陆探测的基本能力。

建立月球探测航天工程基本体系，形成重大项目实施的科学有效的工程方法。

三类科学探测任务包括：

月表形貌与地质构造调查。

月表物质成分和可利用资源调查。

地球等离子体层探测和月基光学天文观测。