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，3000N發動機工作約6分鐘後，成功將上升器送入預定環月軌道，實現世界首次月球背面採樣起飛。

月面起飛，就相當於在月球完成一次火箭發射，經過約6分鐘的飛行，嫦娥六號上升器先後經歷垂直上升、姿態調整和軌道射入三個階段，順利進入了預定環月飛行軌道。

“根據北京實時數據監視判斷，上升器月面起飛正常，太陽帆板展開到位，後續工作按正常飛控計劃實施。”

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，並按預定形式將月球背面樣品封裝存放在上升器攜帶的貯存裝置中。智能採樣是嫦娥六號任務的核心關鍵環節之一，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。採樣完成後，在月背表面呈現一個“中”字。

之後，嫦娥六號著陸器攜帶的五星紅旗成功展開。這是中國首次在月球背面獨立動態展示國旗。國旗利用玄武岩熔融拉絲技術製作而成。

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交會對接，並將月球樣品轉移到返回器中，軌返組合體將環月飛行，等待合適的時機進行月地轉移，在距離地球約五千公里高度，返回器與軌道器分離，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，完成這場歷時五十多天的地月往返之旅。