Trung tâm Kiểm soát Vũ trụ Bắc Kinh cho biết, con tàu này đã bắt đầu thực hiện việc hạ cánh xuống Mặt trăng vào lúc 21 giờ ngày 14-12 và đã đáp xuống khu vực Vịnh Cầu vồng sau khoảng 12 phút.
Trong quá trình hạ cánh, con tàu đã giảm tốc ở độ cao 15km. Sau đó, nó bay lơ lửng ở độ cao 100 mét trên bề mặt mặt trăng và sử dụng các cảm biến để đánh giá khu vực hạ cánh nhằm tránh các vật cảnh và xác định điểm hạ cánh chính thức rồi từ từ đáp xuống bề mặt Mặt trăng.
Lần hạ cánh thành công này đã đưa Trung Quốc trở thành quốc gia thứ ba sau Mỹ và Liên Xô, đã điều khiển một con tàu hạ cánh xuống bề mặt Mặt trăng. Đây cũng là lần hạ cánh đầu tiên của một tàu vũ trụ lên Mặt trăng sau gần bốn thập kỷ. Lần gần đây nhất một con tàu đổ bộ xuống Mặt trăng là vào năm 1976 do Liên bang Xô viết thực hiện.
Tàu Hằng Nga 3 mang theo một chiếc xe tự hành chạy bằng năng lượng mặt trời có tên là Thỏ Ngọc. Vài giờ sau khi tàu Hằng Nga hạ cánh, chiếc xe này sẽ tiến hành các công việc đào bới và khảo sát điều kiện địa lý trên Mặt trăng.
Tàu Hằng Nga đã rời khỏi Trái đất 12 ngày trước trên một tên lửa đẩy Trường Chinh 3B đã được cải tiến. Chuyến bay của tàu Hằng Nga 3 nằm giai đoạn hai của chương trình mặt trăng của Trung Quốc. Trước đó, vào các năm 2007 và 2010, Trung Quốc cũng đã thực hiện thành công hai chuyến bay khác cũng thuộc chương trình này của các tàu Hằng Nga 1 và Hằng Nga 2.
