據中國中央電視台播放的直播畫面顯示，擔負中國首次地外天體軟着陸和巡視探測任務的嫦娥三號，１２月２日當地時間１點３０分在西昌衛星發射中心發射升空，展開奔月之旅。隨着嫦娥三號奔向月球之旅的開始，中國從古代傳下來的嫦娥飛天，月桂樹下與玉兔相伴的故事將失去一部分浪漫的色彩，但意味着中國政府太空的計畫又向前邁出了重要的一步。這也是中國新領導人習近平倡導的“中國夢”的一部分。
據介紹，由着陸器和“玉兔”號月球車組成的嫦娥三號月球探測器，總重近３．８噸。在月球表面軟着陸後，“玉兔”號將駛離着陸器進行為期約３個月的科學探測，着陸器則在着陸地點進行就位探測。如果一切正常的話，在發射升空約１１２小時後，嫦娥三號將抵達３８萬公里之外的月球附近。經過近月制動，將建立起距月球１００公里的圓軌道，並於１２月中旬擇機在月球虹灣地區實現軟着陸。中央電視台的直播畫面也顯示，嫦娥號在夜幕中飛行約１８分鐘後，火箭把嫦娥三號送入近地點高度２００公里、遠地點高度約３８萬公里的地月轉移軌道。
法新社指出，發射月球探測器意味着中國太空計畫又邁出了重要的一步，嫦娥三號此次發射計畫成功與否十分重要，如果成功的話，中國將成為繼美國和前蘇聯之後，世界上第三個成功向月球輸送探測器的國家。同時，探測器在月球虹灣地區着陸也非偶然，因為這個地區的陽光照射度以及與地球的溝通等條件都十分好。
“玉兔”的使用期為三個月，在月球上最快的行動速度為每小時兩百米，“玉兔”的主要任務是做科學和地理學方面的分析，通過太陽能光伏板提供能量，然後將獲得的信息資料三維圖通過衛星天線發回地球。
據中國官方媒體新華社報道，為滿足嫦娥三號入軌精度要求，中國目前推力最大的長征三號乙運載火箭進行了多項技術狀態改進，提高了可靠性和安全性。這也是長征系列運載火箭的第１８６次飛行。 嫦娥一號是經過約２８０小時的太空跋涉，才到達月球軌道的。“如今，嫦娥三號的旅程變短了。”探月工程領導小組高級顧問歐陽自遠院士說，在嫦娥二號任務中驗證成功的直接進入地月轉移軌道發射技術，將使嫦娥三號奔月時間比嫦娥一號減少７天。歐陽自遠說， 這是中國航天領域迄今最複雜、難度最大的任務。探月工程總設計師吳偉仁說，嫦娥三號至少還需要邁過六道“坎”，包括月面軟着陸、兩器分離、月地間遙操作、月面生存、測控通信和地面試驗驗證。
法國國家科研中心中國航天計畫專家 伊莎貝爾 蘇貝斯 威爾熱認為，將掌握複雜的科技技術的，和探測月球當成主要的任務來完成，顯示出中國希望逐步趕上在此領域的其他超級超國，也希望在未來的國際航天合作中擁有一席之地。
但法新社指出，不管是中國載人飛船，還是月球表面探測器，中國始終處於追趕美國和俄羅斯的地位，而且也是在重複幾十年前美蘇已經掌握的技術。
但伊莎貝爾 蘇貝斯 威爾熱卻認為，儘管“玉兔”號月球車的外形和美國，前蘇聯的模型十分相似，但玉兔號還是在技術上進行了一些不同於美蘇的創新。但她並沒有對此做進一步的說明。
中國2020年的太空計畫目標是建立一個永久性的太空站。也希望成為亞洲第一個成功實現人類登月的國家，1972年美國人登上月球後，就再也沒有人踏足月球表面。
法國費加羅報也報道了嫦娥三號發射情況，指出在中國的社交網站，新浪微博上，出現了一些不同的聲音，有人認為中國政府花在太空計畫上錢過多。
另據報道，為保證西昌衛星發射中心周邊居民的安全，1日晚11點半，周圍10多個村子內兩萬多名村民被疏散。據悉，村民被組織在安全區的小學禮堂看電影。