1.实现天体表面无人自动巡视 

　　嫦娥三号将首次实现在地外天体表面无人自动巡视，嫦娥三号在月球的特殊环境条件下，将实现在月球表面一定区域范围内的巡视，涉及移动、环境感知、路径规划、自主避障以及遥分析、遥操作和虚拟现场等技术。

　　2.首次实现月夜生存 

　　月夜的14天内温度可降至零下180摄氏度。嫦娥三号探测器将采用同位素温差电源与热利用技术、先进的热控技术、低重力环境下机构的重复展开与收拢、月尘环境下机构的润滑与密封等技术以保证生存。

　　3.建立深空探测范围通信网 

　　嫦娥三号任务为满足月球探测二期工程测控通信的需要，地面将建立更大口径、多频段天线站，并研究精确测定轨的模型与方法。探测器要研究更高增益的编码技术和天线技术，从而使中国具备火星探测的测控通信能力。

　　4.自主开展月面科学探测 

　　嫦娥三号任务将首次利用超宽带毫微秒脉冲技术探测月壤厚度和月壳岩石次表层地质结构；首次在月球上开展极紫外望远镜观测地球等离子体层；国际上首次进行月基光学天文观测，使中国获第一手现场科学探测数据。