12月3日23时10分，嫦娥五号上升器3000N发动机工作约6分钟，成功将携带样品的上升器送入到近月点环月轨道。

点火起飞前，着上组合体实现月面国旗展开以及上升器、着陆器的解锁分离。此次国旗展开是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”。

据报道，月面起飞后，嫦娥五号下一个高难度动作就是月轨无人交会对接。据悉，上升器将与环月等待的轨返组合体交会对接，将月球样品转移到返回器，后者将等待合适的月地入射窗口，做好返回地球的准备。

此次嫦娥五号探测器的交会对接，首先面临的挑战之一就是引力环境。以往，我国的神舟飞船、天舟货运飞船、天宫1号目标飞行器以及天宫2号空间实验室，完成的交会对接都是在距离地球几百公里轨道上实现的。嫦娥五号将在距地球几十万公里外的环月轨道上做无人交会对接，难度非常大。

除了月球引力环境影响外，交会对接过程中，由于两个航天器的重量差异很大，一旦速度控制出现偏差，就会造成两器相撞，导致对接失败。

不仅如此，嫦娥五号的无人交会对接在此之前没有过先例。嫦娥五号探测器系统副总设计师彭兢表示，目前人类已经执行过的这种任务来看，只有阿波罗载人登月在月球轨道上做过交会对接，但是无人的交会对接，过去还没有人实现过。

之后，嫦娥五号还增加了样品转移动作，这也是此前的探测任务从没做过的。