“嫦娥1号”探月卫星的四大目标是：获取月球整个表面的三维立体图像，此前虽有个别国家已做过类似工作，但立体图像中还存在一些空白区，特别是南极和北极区域还没有三维影像图；探测月球表面14种“有用元素”的具体含量与其分布特点；探测月球土壤的特性，较为准确地获得将为地球提供可持续发展能源氦-3的资源量和分布特征。据测算，我国每年只需要10吨左右氦-3，即可满足全年能源的需求。而月球可能有100万～500万吨氦-3资源量，能够满足地球上万年的能源需求；探测地一月空间环境，研究太阳活动对于地一月空间环境的影响，尤其是太阳风的状况与原始数据。