Chang'e-1 se compose de 9 parties : un système permettant de contrôler la chaleur, un système d'alimentation et de distribution de l'électricité, ainsi que des systèmes d'autoguidage, de navigation et de contrôle, de propulsion, de gestion des données, de mesure et de commande, des antennes directionnelles, et de charge effective. Ces systèmes travaillent en coordination. Ainsi, le système de charge effective sert au sondement et aux expérimentations sur la Lune tandis que d'autres systèmes travaillent à assurer le bon fonctionnement de celui-ci. Chang'e-1 fournira des images 3D et assurera le sondement des éléments chimiques et d'autres matières, la prise de mesure de l'épaisseur du sol de la Lune et des investigations sur l'environnement de l'espace entre la Terre et la Lune.

Actuellement, la distance la plus longue qu'atteignent les vaisseaux spatiaux chinois est de 70 000 km de la Terre. La Lune est située à 380 000 km de notre planète et les relations entre la Lune, la Terre et le Soleil sont très compliquées. Chang'e-1 diffère ainsi des autres satellites terrestres et possède des techniques-clés spécifiques dans les domaines de la conception de l'orbite, de la mesure et la commande, de l'autoguidage, du contrôle de la chaleur et des antennes de réception des données, etc.