嫦娥二号卫星，是中国第二颗探月卫星、第一颗人造太阳系小行星，也是中国探月工程二期的技术先导星，由中国空间技术研究院研制，是中国第一颗探月卫星嫦娥一号卫星的备份星，沿用东方红三号卫星平台，造价约6亿元人民币。
2010年10月1日18时59分57秒嫦娥二号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射升空，顺利进入地月转移轨道。
嫦娥二号完成了一系列工程与科学目标，获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。2011年4月1日嫦娥二号拓展试验展开，完成进入日地拉格朗日L2点环绕轨道进行深空探测等试验。此后嫦娥二号飞越小行星4179（图塔蒂斯）成功进行再拓展试验，嫦娥二号工程随之收官。
任务及要求
嫦娥二号卫星既定任务的飞行轨道包括直接地月转移轨道，近月捕获轨道，100km和100km×15 km使命轨道。扩展任务段包括月球逃逸轨道(调相轨道)、转移轨道、日-地L2点环绕轨道和小行星交会轨道等。
嫦娥二号卫星除完成具有时间窗口唯一性的月球制动，还需要完成工程其他既定任务，包括后续着陆任务中动力下降前的所有轨道机动试验；扩展任务包括环绕L2点飞行和4179小行星交会控制等。环月探测中两次机动降轨试验必须安排在不可测控弧段，从100km圆轨道降至100km*15 km椭圆轨道。
任务特点
卫星整个飞行任务可划分为相对独立的7个阶段：射前准备阶段、主动段、调相轨道阶段、地月转移阶段、月球捕获阶段、环月工作状态建立阶段和环月运行阶段。
1)飞行过程控制复杂。嫦娥一号需要经过380000km飞行过程实现月球捕获，嫦娥二号卫星则还需要经过100km×100km和100km×15km试验环月轨道。需要经历多次复杂的轨道和姿态机动，对卫星轨道控制要求高。
2)空间环境复杂。突出表现在月食问题，嫦娥一号卫星在寿命期内，需经历两次月食，每次月食的有效阴影时间在3h左右。在此期间，卫星无法获得光照能源，卫星温度会迅速降低，因此，对卫星能源、温度、整星工作模式要求高。
3)三体组合控制模式复杂，卫星环月期间，星体要对月定向，太阳翼要对日定向，定向天线要对地定向，因此对卫星本体、太阳翼、天线的姿态控制要求高。
4)新研和改进的设备多，嫦娥二号卫星除包含嫦娥一号卫星中的6种有效载荷，还增加了技术试验分系统，包括X频段应答机、降落相机等工程载荷，因此卫星系统智能终端类型复杂，对卫星的信息收集、存储、压缩、编码等处理模式有特殊要求。
发射轶事
《新闻联播》调整报道形式
《新闻联播》打破常规，在国庆节当天采用“画中画”模式在节目开始直播“嫦娥二号”卫星发射。
在中央电视台新闻频道在直播嫦娥二号发射实况过程中，当指挥员宣布“点火”并按下点火按钮两、三秒后。按原定时间表播放报时信号及《新闻联播》，但却采用“画中画”（屏幕右下角）模式在节目开始直播嫦娥二号卫星发射，为开播以来第一次以此方式现场直播，至《新闻联播》片头结束后始恢复正常。其后在19时25分05秒至27分11秒，《新闻联播》再次现场直播了“嫦娥二号”星箭分离的实况。