12月17日凌晨，嫦娥五号返回器返回地球，标志着我国首次地外天体采样返回任务获圆满完成。据中国探月工程副总指挥吴艳华介绍，嫦娥五号任务创造了5项中国首次：在地外天体的采样与封装；地外天体上的点火起飞、精确入轨；月球轨道无人交会对接和样品转移；携带样品以第二宇宙速度返回；建立我国月球样品的存储、分析和研究系统。

 
嫦娥五号探测器

11月24日凌晨，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样之旅。12月1日晚，嫦娥五号探测器成功着陆于月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选区域，并传回着陆影像图。

 
嫦娥五号返回器

12月2日晚，经过约19小时月面工作，嫦娥五号探测器顺利完成月球表面自动采样，并按预定程序将样品封装保存在上升器携带的贮存装置中。12月3日晚，嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到预定环月轨道，实现我国首次地外天体起飞。随后，上升器与环月等待的轨返组合体交会对接，将月球样品转移到返回器。12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品，成功在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。