10月24日2點00分，我國自行研制的探月工程三期再入返回飛行試驗器，在西昌衛星發射中心用長征三號丙運載火箭發射升空，準確進入近地點高度為209公里、遠地點高度41.3萬公里的地月轉移軌道。我國探月工程首次實施的再入返回飛行試驗首戰告捷。

　　此次任務是我國探月工程三期一次重要的驗證飛行試驗，主要目的是突破和掌握探月航天器再入返回的關鍵技術，為嫦娥五號任務提供技術支持。試驗任務由飛行試驗器、運載火箭、發射場、測控與回收四大系統組成。用于本次發射任務的長征三號丙運載火箭和飛行試驗器分別由中國航天科技集團公司一院、五院抓總研制。

　　根據計劃，飛行試驗器飛行過程約8天，在經歷地月轉移、月球近旁轉向、月地轉移、再入返回、著陸回收等五個階段后，返回我國內蒙古自治區中部地區。任務實施期間，我國“遠望”號測量船隊、國內外陸基測控站，以及北京飛行控制中心和西安衛星測控中心，共同組成航天測控通信網，為任務提供持續跟蹤、測量與控制。

　　本次任務還搭載發射了一顆盧森堡4M小衛星，主要用于驗證衛星長效電池工作情況。