嫦娥一号卫星此次绕月探测承担的科学目标为：获取月球表面三维影像；分析月球表面元素及物质类型的含量和分布，将对月球表面有开发利用和研究价值的１４种元素的含量与分布进行探测；探测月壤特性；探测４万~４０万公里间的地－月空间环境。因此，此次绕月探测飞行共安装了８种有效载荷：ＣＣＤ立体相机、激光高度计、Ｘ射线谱仪、γ射线谱仪、干涉成像光谱仪、微波探测器、高能粒子探测器和太阳风离子探测器。

　　据了解，为完成四大科学目标，８种星上有效载荷均“职责明确”。服务于第一个目标，也就是形成月球的立体影像，有两台设备，一台ＣＣＤ是立体相机，一个是激光高度计。服务于第二个目标，也就是探测月表的物质成分和矿物，有三台设备，包括Ｘ射线谱仪、γ射线谱仪和干涉成像光谱仪。服务于第三个目标，也就是探测月壤特性，用的是微波探测器。服务于第四个目标，采用的两种设备，是太阳能高粒子探测器和太阳风离子探测器。