据中国科学院月球与深空探测总体部副主任邹永廖介绍，嫦娥三号着陆器和巡视器上都各自携带了4台仪器，主要为了完成三大科学任务。一是对地形地貌和地质构造的探测和研究，二是对月球的物质成分以及一些有用资源的勘察与研究，三是利用着陆器的平台开展月基光学望远镜的观测和对地球等离子体层的探测。
16日上午9时30分左右，嫦娥三号的8台科学仪器已经有5台开始工作。嫦娥三号带上月球的人类首台月基光学望远镜开机工作。巡视器在行走过程中，通过全景相机获得分辨率很高的地形地貌照片。利用测月雷达获取月壤层30米和月表浅层结构100米的精细结构，分辨率分别是厘米级和米级。同时利用搭载在月球车机械臂上的探测仪器——粒子激发X射线谱仪来获取探测点的主要元素，同时也利用另外一台红外光谱议获得矿物成分，这样月球车就能最终完成它的科学探测任务了。
月球车的设计寿命是3个月，它很有特色的一点是对地球等离子体层的探测。嫦娥三号着陆器上安装了一台极紫外相机，它的波段在30.4纳米，这是一个很独特的相机，一是定点对地球等离子体的探测，二是对地球长时间观测，三是对地球等离子体层成像。这些将有利于研究太阳活动对地球空间环境的影响，并最终应用于空间天气的预报方面。
