12月2日22時，經過約19小時月面工作，探月工程嫦娥五號探測器順利完成月球表面自動采樣，并已按預定形式將樣品封裝保存在上升器攜帶的貯存裝置中。

采樣完成后，會進入到關鍵的上升對接階段，上升器會點火起飛，與在月球軌道上的軌道器和返回器交會對接，并且將樣本轉移到返回器當中，這個過程步步驚心，從月球離開之后，上升器會與軌道器返回器分離。軌道器攜帶著返回器，踏上回家之旅。當距離地球5000公里時，軌道器也將完成自己的使命與返回器分離，返回器則以每秒11公里的第二宇宙速度，采用跳躍式再入方式進入大氣層，進入大氣層之后，通過降落傘減速的方式，攜帶著月壤樣本降落地表，至此嫦娥5號任務順利完成，也意味著中國將具備月球無人采樣返回的能力，實現(xiàn)航天技術的重大跨越。