Đây là sứ mệnh lịch sử, đánh dấu Trung Quốc trở thành quốc gia đầu tiên trên thế giới thu thập các mẫu vật từ phần tối của Mặt Trăng và mang chúng về Trái Đất. 

Các nhà khoa học kỳ vọng trong số các mẫu vật mà tàu Thường Nga-6 mang về sẽ bao gồm đá núi lửa 2,5 triệu năm tuổi và các vật liệu khác, có thể giúp trả lời những câu hỏi về sự khác biệt địa lý ở hai mặt của Mặt Trăng.

Thường Nga-6 được phóng lên quỹ đạo ngày 3/5/2024 và thực hiện sứ mệnh kéo dài 53 ngày vô cùng phức tạp về mặt kỹ thuật.

Đến ngày 2/6, tổ hợp tàu đổ bộ và tàu bay lên của Thường Nga-6 đã hạ thành công xuống điểm đáp đúng như tính toán ở Bồn địa Nam Cực–Aitken thuộc vùng khuất của Mặt Trăng và hoàn thành việc lấy mẫu vật trong 2 ngày.

Sau khi rời khỏi bề mặt của Mặt Trăng sáng 4/6 và đi vào quỹ đạo Mặt Trăng, tàu lấy mẫu vật của Thường Nga-6 đã thực hiện 4 lần điều chỉnh quỹ đạo. Khi tàu lấy mẫu vật bay đến vị trí khoảng 50 km phía trước và 10 km phía trên tổ hợp tàu quỹ đạo - tàu mang mẫu vật thu được về Trái Đất, tổ hợp này dần dần tiếp cận tàu lấy mẫu vật thông qua điều khiển tự động và bung ra thiết bị đón tàu trở lại tổ hợp.

Đây là lần thứ hai một tàu vũ trụ Trung Quốc thực hiện thành công quy trình đón và ghép nối tổ hợp ngay trên quỹ đạo Mặt Trăng. Lần đầu tiên là khi tàu Thường Nga-5 hoàn tất thành công quy trình vào năm 2020.