Экспедиция продолжалась почти два месяца. Она началась 3 мая, когда к Луне стартовала ракета-носитель «Чанчжэн-5» с «Чанъэ-6» на борту.
Зонд собирал образцы грунта. Во время этого процесса исследователи в лаборатории на Земле анализировали данные детектора на аппарате и моделировали географическую модель области отбора проб на Луне. 4 июня «Чанъэ-6» успешно выполнил миссию и вышел на запланированную орбиту спутника.
Предыдущий космический корабль Китая — «Чанъэ-5» — летал на Луну в декабре 2020 года и доставил образцы замороженного грунта с видимой стороны спутника Земли.
Китай стал первой за 44 года страной, реализовавшей проект по транспортировке геологических образцов с поверхности Луны, и третьей после Соединённых Штатов и СССР, которой удалось осуществить такую задачу.