9月11日凌晨，嫦娥三號探測器各部件被裝上貨運拖車，從航天科技集團所屬五院出發，運往首都機場。之后，嫦娥三號探測器搭乘大型專用貨機運抵西昌。嫦娥三號各部件裝機后，除不能過于顛簸外，對溫度也有要求，工作人員在集裝箱上安裝了調節溫度和預防顛簸的設備。
9月12日10時，嫦娥三號探測器，順利運抵西昌衛星發射中心。
卸機后，發射試驗隊隊員除了對嫦娥三號探測器運輸狀態進行檢查、確認，還要進行一些部件性能的測試；抵達發射場后，還開展電性能測試等一系列測試工作。
至此，嫦娥三號奔月之旅邁出了關鍵一步。
探月工程二期嫦娥三號任務自2008年2月立項以來，先后進行了21個月的方案設計、26個月的初樣研制和20個月的正樣研制；完成了設計分析仿真、產品試制生產、試驗驗證、獨立評估、質量復查等研制建設工作。按照計劃，預計將于2013年12月初由長征三號乙運載火箭從西昌衛星發射中心發射。
嫦娥三號將是中國發射的個地外軟著陸探測器和巡視器(月球車)，也是阿波羅計劃結束后重返月球的個軟著陸探測器，是探月工程二期(落)的關鍵任務，起承上啟下的作用。嫦娥三號探測器將突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空探測通信與遙控操作、運載火箭直接進入地月轉移軌道等關鍵技術。
葉培建表示，嫦娥三號著陸器將攜帶7臺科學儀器，還有幾臺照相機，進行不同的科學探測任務，能夠拍攝地球和地球以外的天體；月球車則攜帶8臺儀器，包括全景相機、測月雷達等。月球車在月球上將實現自動導航、自動拐彎、自動選擇路線、自動爬坡、自動避開障礙，然后自己或經著陸器把數據傳輸回地球。這些都是世界月球探測創舉。嫦娥三號任務將獲得月球降落和巡視區的地形地貌和地質構造，并將實現月夜生存。月球的一個晝夜相當于地球的14個晝夜，白天高溫達到150攝氏度，夜晚低則達到-170攝氏度。月面生存熱控制系統的關鍵突破將是重要看點。嫦娥三號除了使用嫦娥二號已經驗證的部分數據，還將增加測距測速雷達和激光測距儀。嫦娥四號是嫦娥三號的備份星，但將完成不同的探測任務。
據中國探月工程領導小組顧問、中國科學院院士歐陽自遠介紹，在嫦娥三號配置的多種科學探測儀器中，有三臺儀器都將實現上科學探測。
在著陸器的頂部安裝了一臺近紫外光學望遠鏡，將實現上利用月基光學望遠鏡開展重要天體光變的長期連續監測和低銀道帶的巡天觀測。主要監測致密雙星、活動星系核、短周期脈動變星等。
在著陸器的頂部安裝了一臺極紫外相機，將對地球周圍的等離子體層產生的30.4nm輻射進行、長期的觀測研究。這是上在月面上利用極紫外相機對地球空間等離子體層實施大視域一次性的極紫外成像，從整體上探測太陽活動和地磁擾動對地球空間等離子層極紫外輻射的影響，研究等離子層在空間天氣過程中的作用，并能提高我國空間環境監測和預報能力。
在月球車的底部安裝一臺測月雷達，這是上直接探測30米深度內月壤層的結構與厚度和數百米深度內月殼淺層的結構。
在“嫦娥三號”完成突破月球軟著陸、月面巡視勘察、月面生存、深空測控通信與遙操作、運載火箭直接進入地月轉移軌道等關鍵技術目標后，中國將研制著陸器、上升器、返回器、軌道器，突破月面起飛、月球軌道交會對接等一系列關鍵技術，從而實現從地外天體采集樣品返回地球的目標。
