2007年10月24日，“嫦娥一号”发射成功，实现了从地球到月球的星际飞行。“嫦娥一号”的发射是中国第一次对地外星体进行探测。“嫦娥一号”明确提出了4项科学目标：获取月球表面三维影像；分析月球表面有用元素含量和物质类型的分布特点；探测月壤特性；探测地球至月球的空间环境。为了完成4项科学目标，“嫦娥一号”上搭载了6套24件科学探测仪器（也称有效载荷），包括CCD立体相机、激光高度计、成像光谱仪、伽马/X射线谱仪、微波探测仪、太阳高能粒子探测器和低能离子探测器等。CCD立体相机是拍摄月球表面三维影像的专用相机，在中国属首次使用；伽马/X射线谱仪用于探测月球表面元素；微波探测仪除用于获取月壤厚度信息外，还能给出月球背面的亮度温度图和月球两极地面的信息。
与20世纪六七十年代苏联和美国的探月相比，“嫦娥一号”探月除了一些必要的重复性、确认性的探测内容外，是人类第一次对月球表面进行全面三维立体照相。
