A Chang'e 5 foi lançada em 23 de novembro e chegou à orbita lunar cinco dias depois. Após uma série de manobras, o módulo de pouso e o veículo de subida alunissaram na região de Oceanus Procellarum, o Mar das Tempestades, em 1 de dezembro e ali permaneceram até 3 de dezembro, quando deixaram o solo lunar.
Equipado com painéis solares, câmeras, radares de penetração de solo e um espectrômetro imageador, o módulo de pouso fez diversas análises da região, ao mesmo tempo em que coletava amostras do rigolito lunar.
Esta foi a última missão do programa Chang'e de exploração robótica lunar. Antes, Chang'e 1 e Chang'e 2 orbitaram a Lua em 2007 e 2010, enquanto a nave Chang'e 3 levou ao nosso satélite dois jipes-robôs, em 2013. Em 2019 foi a vez de Chang'e 4, que em janeiro de 2019 realizou a primeira aterrissagem suave no misterioso lado oculto da lua. Ali, desembarcou dois jipes de exploração.
Com o aparente sucesso da missão a China se tornou a terceira nação a trazer material lunar para a Terra, depois de União Soviética e Estados Unidos, que durante as missões Apollo, entre 1969 e 1972, transportaram para Terra aproximadamente 400 quilos de rochas e detritos lunares.