6月4日7時38分，嫦娥六號上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛，隨後成功進入預定環月軌道，嫦娥六號完成世界首次月球背面採樣和起飛。
6月2日至3日，嫦娥六號順利完成在月球背面南極-艾特肯盆地的智能快速採樣，並按預定形式將珍貴的月球背面樣品封裝存放在上升器攜帶的貯存裝置中。
嫦娥六號探測器經受住了月背高溫考驗，通過鑽具鑽取和機械臂表取兩種方式，分別採集了月球樣品，實現了多點、多樣化自動採樣，一邊拿一遍鑽，真的「土」特產到手。
採樣和封裝過程中，科研人員在地面實驗室，根據鵲橋二號中繼星傳回的探測器數據，對採樣區的地理模型進行仿真並模擬採樣，為採樣決策和各環節操作提供重要支持。
後續，上升器將與在環月軌道上等待的軌道器和返回器組合體進行月球軌道的交會對接，並將月球樣品轉移到返回器中。軌道器和返回器組合體將環月飛行，等待合適的返回時機進行月地轉移。
在地球附近，返回器將攜帶月球樣品再入大氣層，計劃降落在內蒙古四子王旗著陸場。
