卫星非常好的发射时间的确定相当复杂，需对当地雷电、降水和云量等因素进行详细分析，并结合相关历史资料来判断。在航天、卫星发射、气象、天文等多个部门反复协商下，最终确定了非常好的发射窗口为10月24日下午6时05分左右。
6套探测仪探秘月宫
“嫦娥一号”探月卫星选用的科学探测仪器有6套24件，包括CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、伽马/X射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器和低能离子探测器等，这些设备在中国都属首次使用，有的是世界创新。
探月的第一项任务是绘制立体的月球地图。国外已有多个版本的平面月球地图，但立体的只有二幅，且做得不完整。嫦娥1号卫星将采取与其他国家不同的思路，搭载1台CCD立体相机和1个激光高度计，两者结合绘制完整细致的立体月球地图。CCD立体相机同时对卫星飞行的前方、下方和后方进行拍照，形成三维影像。激光高度计由激光器、望远镜和接收电路三部分组成。卫星进入环月轨道后，激光高度计首先向月面发射激光束，并立刻用望远镜把反射回来的光束变成电信号；接收信号的电路盒将迅速进行计算，得出该探测点的月球海拔高度。激光高度计完成绕月旅行，月面每个探测点(包括南北极的黑暗深坑)的海拔高度就一清二楚了。这些数值与CCD立体相机拍摄的高精度图像相叠加，就是一幅完整而精确的月球立体地形图。
第二项任务是探测月球上元素的分布。这件事情只有美国在2000年利用1998年发射的卫星，做了5种元素的月球分布图(见右中图)，包括铁、钛、铀、钍、钾。而嫦娥1号卫星将用世界先进的伽马/X射线谱仪探测月球上14种元素的分布。这样，我们就知道月球上分布着哪些资源，将来建月球基地时可选择在资源富集的地区，通过开采月球资源，满足人类社会的需求。
第三项任务是评估月球上土壤的厚度和氦－3的资源量。“嫦娥一号”卫星上搭载了一台微波探测仪，这是世界上首次在探月卫星上装载微波遥感装置，有很大的技术难度。这台微波探测仪能探测物体的微波辐射强度，能在所有气象状态下全天候工作，且具有穿透能力，可探测深埋的物体。科学家们通过月球微波辐射强度的科学解析，可以估算出月球土壤厚度和月球上氦－3的总量及分布。氦－3是地球上都极其稀少的替代石油的能源。微波探测仪还能测出月球背面的亮度、温度图和月球两极地面的信息。
第四项任务是监测远至40万km范围内的空间环境，记录原始太阳风数据，研究太阳活动对地月空间环境的影响。国内目前仅监测过7万km以内的空间环境，嫦娥1号上的太阳高能粒子探测器和低能离子探测器，将首次探测远至4万至40万km间的空间环境，这些关键科学数据，对今后深空探测器的环境防护设计具有重要的参考价值。
解密 “卫星系统”
绕月探测工程由卫星系统、运载火箭系统、测控系统、发射场系统、地面应用系统共五个系统组成，一般称作“五大系统”。其中卫星系统主要负责我国第一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”的研制工作。嫦娥一号卫星选用东方红三号卫星平台、携带激光高度计、CCD立体相机等7种有效载荷。
“嫦娥一号”卫星是我国第一个月球探测卫星，于2005年年底完成了卫星初样产品的研制和相关试验，2006年10月前完成探月卫星正样产品的设计、研制、总装、测试和各项试验，2007年8月已完成了产品研制，并通过了各项试验考核验证。
“嫦娥一号”卫星选用东方红三号卫星平台，并进行了适应性改造。其外形与东方红三号卫星相似，卫星本体为一个2.22米×1.72 米×2.2米的六面体，两侧各装有一个大型展开式太阳电池翼，当两侧太阳翼完全展开后，最大跨度可以达到18米，重量为2350千克，设计工作寿命为一年，将运行在距月球表面200千米高的极月圆轨道上。
“嫦娥一号”由结构与机构，热控制，供配电，制导、导航与控制，推进，数据管理，测控数传，定向天线和有效载荷等9个分系统组成。这些分系统各司其职、协同工作，保证月球探测任务的顺利完成。其中星上有效载荷用于完成对月球的科学探测和试验，其它分系统则为有效载荷的保障系统。“嫦娥一号”卫星将直接执行月球表面三维影像探测、月表化学元素与物质探测、月壤厚度探测和地月空间环境探测等4项科学任务。
中国的航天器已经到达的距地球最远的距离为7万公里，而月球距地球38万公里，而且月球以及月球与地球和太阳的相对关系非常复杂，所以“嫦娥一号”卫星与一般的地球卫星有很大不同，在轨道设计、测控、制导导航与控制、热控和数据接收天线研制等方面具有自己的特殊性和关键技术。
操控难是重大考验
据介绍，按照方案，“嫦娥一号”卫星发射后首先将被送入一个地球同步椭圆轨道，这一轨道离地面最近距离为500公里，最远为7万公里，探月卫星将用26小时环绕此轨道一圈后，通过加速再进入一个更大的椭圆轨道，距离地面最近距离为500 公里，最远为12万公里，需要48小时才能环绕一圈。此后，探测卫星不断加速，开始“奔向”月球，大概经过83小时的飞行，在快要到达月球时，依靠控制火箭的反向助推减速。在被月球引力“俘获”后，成为环月球卫星，最终在离月球表面200 公里高度的绕月球飞行，开展拍摄三维影像等工作。
预计卫星奔月总共需时157个小时，距离地球接近38.44万公里。而过去，中国发射的卫星距离地面一般都在3.58 万公里左右，二者几乎相差了10倍。
距地远、操控难，空间环境恶劣，将是此次发射工作面临的重大考验。而一旦困难被克服，卫星成功传回信息，则将为日后发射月球探测器及最终实现探测器返回、完成“绕、落、回”的探月三步曲打下坚实的基础。
在卫星发射的同时，还将有来自全国80所大学和科研院所的122名专家组成绕月探测科学应用专家委员会，专门研究“嫦娥一号”在飞行期间发回的所有数据。
