6月2日6时23分，嫦娥六号着陆器和上升器组合体在鹊桥二号中继星支持下，成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。嫦娥六号也成为人类第二个在月背软着陆的航天器，第一个是我国的嫦娥四号。
嫦娥六号任务实施人类首次月背采样返回，工程创新多，风险高，难度大，相比2020年实现月球正面采样返回的嫦娥五号任务，嫦娥六号任务突破了月球逆行轨道设计与控制技术，并将在鹊桥二号中继星的支持下，完成月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术节点。
据专家介绍，嫦娥六号探测器需经历发射入轨段、地月转移段、近月制动段、环月飞行段、着陆下降段、月面工作段、月面上升段、交会对接与样品转移段、环月等待段、月地转移段和再入回收段等11个飞行过程。每个阶段环环相扣，好比接力赛，每一棒都必须成功。
与之前的嫦娥五号探月任务不同，嫦娥六号采用的是月球逆行轨道，其飞行方向与月球的自转方向相反。专家介绍，采用逆行轨道能够提升探测器与月球之间的相对速度，让环绕器更好地稳定在环月轨道上，并避免改动探测器太阳翼、敏感器等器件的安装位置。
嫦娥六号着陆后，着陆上升组合体将采用钻取和表取两种采样方式，完成月壤的取样和封装。同时，有效载荷、国际载荷开展就位探测。
5月30日着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体实现在轨分离。着陆器与上升器组合体成功着陆后，着陆器将通过鹊桥二号中继星，在地面控制下，进行太阳翼和定向天线展开等状态检查与设置工作，此后正式开始持续约2天的月背采样工作，通过钻具钻取和机械臂表取两种方式分别采集月壤样品和月表岩石，实现多点、多样化自动采样。同时将开展月球背面着陆区的现场调查分析，月壤结构分析等科学探测，深化月球成因和演化历史的研究。
