在月球探测工程中，飞往月球的探测器只是人们派往月球的侦察兵，在它飞向月球、到达月球附近或在月面着陆并对月球开展科学探测时，都需要地球“大后方”提供一系列的支持和保障，它所探测的科学数据也需要经过地面系统的接收和处理才能使用。所以一个月球探测工程包含多个系统，它们相互配合，才能完成月球探测任务。例如，我国探月工程一期和二期均由月球探测器、运载火箭、测控通信、发射场和地面应用共五个系统组成，我们将它们称做“五大系统”，而嫦娥工程三期除这五个系统外，还要增加着陆回收系统。对于载人登月来说，它将由数量更多的复杂系统组成。

　　月球探测工程是一项复杂的系统工程，对于无人月球探测来说，各系统的主要任务是：

　　月球探测器系统  它将携带各种科学仪器飞到月球附近或着陆在月面，为科学探测仪器提供必要的姿态保证、安装位置、视野、能源、温度环境、数据管理等条件，并把获得的探测数据传送回地球，或把在月面采集的月球样品携带回地球。在人类已实现的无人月球探测中，有绕月飞行探测器(简称月球轨道器或月球卫星)、月面着陆探测器(简称着陆器)、月面巡视探测器(简称月球车)、月面采样返回探测器等。

　　运载火箭系统  它是把月球探测器送离地球表面，并达到一定轨道高度和一定速度的运载工具，它将为月球探测器提供接近第二宇宙速度的飞行速度，使探测器绕地球飞行(如调相轨道)或飞向月球等更远的太空。与发射同样质量的环绕地球飞行航天器相比，为实现月球探测器脱离绕地轨道飞向月球，需要运载火箭有更大的推力和运载能力。

　　测控通信系统  它是月球探测器和地球之间的信息桥梁，负责完成对运载火箭及月球探测器的跟踪、遥测、遥控和数据传输等任务。通过这个系统，我们可以了解月球探测器的飞行轨道、飞行状态，检测探测器的健康情况，对它发出各种控制指令，以完成预定的任务。

    发射场系统  它是完成月球探测器及运载火箭对接、测试和发射的场所。

    地面应用系统  它是把月球探测器探测到的信息进行实际应用和开展应用研究的系统，负责探测器任务的规划、探测数据的接收、解译、探测数据的科学研究等。只有通过地面应用系统的研究，才能真正把探测数据转化为科学发现，推动空间科学的发展。

    着陆回收系统  它是搜索自动采样探测器返回舱落点，并尽快把返回舱中的月球样品取出、运送到实验室的“责任人”。

　　2007年，中国将发射绕月飞行的嫦娥1号探测器(也称嫦娥l号月球卫星)。组成绕月探测工程的五大系统分别是嫦娥l号探测器、长征3号甲运载火箭、西昌卫星发射中心、测控通信系统、地面应用系统。各系统既要各负其责，又要密切配合。