Sonda zostanie wyniesiona z Centrum Startowego Wenchang za pomocą rakiety Chang Zheng 5. Po wylądowaniu w okolicy Mons Rümker na Oceanus Procellarum, lądownik ma pobrać próbkę regolitu i skał o masie około 2 kg, z głębokości sięgającej 2 metrów.
W przeciwieństwie do misji realizowanych w latach 70. XX wieku przez Związek Radziecki, po pobraniu próbki moduł wznoszący lądownika ma połączyć się na orbicie wokółksiężycowej z modułem serwisowym sondy, po czym próbka trafi do kapsuły powrotnej, która wyląduje na Ziemi.
W misji zostaną wykorzystane wyniki prób prowadzonych za pomocą wystrzelonej w 2014 sondy Chang’e 5-T1, której zadaniem było przeprowadzenie testu prototypowej kapsuły powrotnej, a także wykonanie manewrów na orbicie wokółksiężycowej przez moduł serwisowy.
