嫦娥二號衛星于10月1日18時59分57秒在西昌衛星發射中心發射。作為中國探月工程的二期先導星，嫦娥二號與她的“姐姐”嫦娥一號相比，共有六個方面的改進和不同。

　　關鍵技術不同：嫦娥二號將開展6大技術驗證：一是配合運載火箭驗證地月轉移軌道直接發射技術;二是搭載輕小型化X頻段深空應答機，配合我國新建的X頻段地面測控站，試驗X頻段測控技術;三是驗證距月面100公里近月制動的月球軌道捕獲技術;四是驗證100公里×15公里軌道機動與飛行技術;五是試驗遙測信道低密度奇偶校驗碼（LDPC）編碼技術，月地高速數據傳輸技術及降落相機技術;六是對備選著陸區進行高分辨率成像試驗。

　　頻段不同：嫦娥二號使用高靈敏度X波段深空應答機技術。

　　軌道設計不同：嫦娥二號軌道設計有四點變化：一是嫦娥二號由運載火箭直接送入地月轉移軌道;二是近月制動點軌道高度由嫦娥一號的200公里變為嫦娥二號的100公里;三是環月軌道由嫦娥一號的200公里變為嫦娥二號的100公里;四是嫦娥二號將把軌道高度降低至100公里×15公里，對目標區域進行成像。

　　軌道高度不同：軌道變化將給嫦娥二號帶來一系列影響。

　　攜帶相機不同：嫦娥二號上面安裝了四個微小相機。制導導航與控制不同：嫦娥二號GNC（制導導航與控制）系統有三大創新--一是通過紫外敏感器的軟、硬件修改，實現了近月與環月的輔助導航;二是通過GNC軟件升級，實現了更加靈活的軌道控制;三是實現了載荷與敏感器互用，紫外敏感器增加了拍圖與傳圖功能，能夠拍攝月球的130米分辨率的紫外圖像，并能覆蓋月面80%以上的區域。