第三步为“回”，时间在在2014至2020年之间。即发射月球软着陆器，突破自地外天体返回地球的技术，进行月球样品自动取样并返回地球，在地球上对取样进行分析研究，深化对地月系统的起源和演化的认识。
1.“嫦娥一号”月球探测卫星
“嫦娥一号”月球探测卫星于2007年10月24日在西昌卫星发射中心由“长征三号甲”运载火箭发射升空。“嫦娥一号”月球探测卫星运行在距月球表面200千米的圆形极轨道上执行科学探测任务。
北京时间2007年10月24日，“嫦娥一号”探测器从西昌卫星发射中心由长征三号甲运载火箭成功发射。卫星发射后，将用8天至9天时间完成调相轨道段、地月转移轨道段和环月轨道段飞行。经过8次变轨后，于11月7日正式进入工作轨道。11月18日卫星转为对月定向姿态，11月20日开始传回探测数据。
2007年11月26日，中国国家航天局正式公布“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图像。
2007年12月12日上午10时，庆祝我国首次月球探测工程圆满成功大会在北京人民大会堂举行。
2009年3月1日16时13分，“嫦娥一号”卫星在控制下成功撞击月球，为我国月球探测的一期工程，画上了圆满句号。
2.“嫦娥二号”月球探测卫星
“嫦娥二号”月球探测卫星于2010年10月1日，搭载“长征三号”丙运载火箭在西昌卫星发射中心点火发射。
2010年10月6日“嫦娥二号”卫星490N发动机关机，完成第一次近月制动成功。
2010年10月8日成功地完成了第二次近月制动。在近月点只有100千米，远月点1830多千米的轨道上运行。
2010年10月27日，“嫦娥二号”卫星成功实现变轨。
从2010年11月27日开始，“嫦娥二号”卫星上的专业相机将为月球虹湾区进行拍照。照片会陆续传回。之后，“嫦娥二号”将进入长期管理阶段，它会完成一系列的科学探测任务。另外，在做好“嫦娥二号”后续工作的同时，部分科研工作者的工作重心也将转向“嫦娥三号”的研制开发。
3.“嫦娥三号”月球探测卫星
目前，我国探月工程正在为2013年“嫦娥三号”探测器“软”着陆月球做准备。“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕”、“落”、“回”三步走中的第二步，也是承前启后的关键一步。它将实现我国航天器首次在地外天体软着陆，开展着陆器悬停、避障、降落及月面巡视勘察。目前，“嫦娥三号”任务正样研制进展顺利，各项工作抓紧推进。
4.“嫦娥四号”月球探测卫星
嫦娥四号是嫦娥三号的备份星。“嫦娥三号”和“嫦娥四号”任务，将实现在月球上软着陆和自动巡视机器人勘测。“嫦娥四号”卫星是嫦娥绕月探月工程计划中“嫦娥”系列的第四颗人造绕月探月卫星，主要任务是接着“嫦娥三号”着陆月球表面、继续更深层次更加全面地科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。
5.“嫦娥五号”月球探测卫星
根据中国探月工程“绕”、“落”、“回”三步走战略，探月工程三期主要实现采样返回，其主要任务由嫦娥五号月球探测器承担。嫦娥五号主要科学目标包括对着陆区的现场调查和分析，以及月球样品返回地球以后的分析与研究。
嫦娥五号的第一个科学目标是开展着陆点区的形貌探测和地质背景勘察，获取与月球样品相关的现场分析数据，建立现场探测数据与实验室分析数据之间的联系。
嫦娥五号的第二个科学目标是对返回地面的月球样品进行系统、长期的实验室研究，分析月壤与月岩的物理特性与结构构造、矿物与化学组成、微量元素与同位素组成、月球岩石形成与演化过程的同位素年龄测定、宇宙辐射与太阳风离子对月球的相互作用、太空风化过程与环境演化过程等，深化月球成因和演化历史的研究。
为了实现科学目标，嫦娥五号将搭载多种有效载荷，主要包括降落相机、光学相机、月球矿物光谱分析仪、月壤气体分析仪、月壤结构探测仪、采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机械取样器等。
未来航天技术展望
太空旅游
太空旅游是基于人们遨游太空的理想，到太空去旅游，给人提供一种前所未有的体验。太空旅游最新奇和最为刺激人的是可以观赏太空旖旎的风光，同时还可以享受失重的味道，而这两种体验只有太空中才能享受到，可以说，此景只有天上有。太空游项目始于2001年4月30日。第一位太空游客为美国商人丹尼斯蒂托，第二位太空游客为南非富翁马克.沙特尔沃思，第三位太空游客为美国人格雷戈里.奥尔森。专家表示，未来的太空旅游将呈大众化、项目多样化、多家公司竞争、完善安全法规四大趋势。
从广义上来说，常被提及的太空旅游至少有4种途径：飞机的抛物线飞行、接近太空的高空飞行、亚轨道飞行和轨道飞行。
1.5000美元体验抛物线飞行
抛物线飞行并非真正意义上的太空旅游，它只能让游客体验约半分钟的太空失重感觉，宇航员在训练时为了体验失重通常也是采用这种方法。游客如果乘坐俄罗斯宇航员训练用的“伊尔-76”等飞机作抛物线飞行，费用约为5000美元。
2.1万美元体验高空飞行
接近太空的高空飞行也非货真价实的太空旅游，但它能让游客体验身处极高空才有的感觉。当游客飞到距地面18千米的高空时，便可看到脚下地球的地形曲线和头顶黑暗的天空，体会到一种无边无际的空旷感。目前计划用来实施这种旅游的飞机有俄罗斯的“米格-25”和“米格-31”高性能战斗机。这些飞机能飞到24千米以上的高度，乘坐它们旅游的每张票价约为1万美元。
3.10万美元体验亚轨道飞行
亚轨道飞行能产生几分钟的失重，美国私营载人飞船“宇宙飞船一号”和俄罗斯计划研制的“C-XXI”旅游飞船就是从事这种飞行的典型，它们在火箭发动机熄火和再入大气层期间能产生几分钟的失重。这种飞行的价格约为每人每次10万美元。
4.2000万美元体验轨道飞行
美国人奥尔森此次体验的是真正意义上的太空旅游——轨道飞行。实现轨道旅游的工具目前主要是“国际空间站”，可供游客到达空间站的“客车”主要是俄罗斯“联盟”飞船和美国航天飞机。随着美国航天飞机的退役，太空旅游机构大多将目光转向了“联盟”系列飞船，乘坐它们旅游的每张票价约为2000万美元。
除了以上提到的4种相对成形的“太空游”形式，还没有新项目丰富太空之旅呢？设想一下悬浮在距地400千米高空的度假酒店吧。有报道说，俄航天部门正由官方和企业共同设计微型“太空旅馆”的计划。也有美国工程师提出，可用轻型充气材料建一个长期绕地飞行的舱体，其“房费”将比空间站之旅略微便宜。
部分美俄专家还在探索用纳米材料制造“太空电梯”。“电梯”吊索的一端固定在陆地或海面的平台上，另一端紧抓住距地约3.6万千米、与地球同步飞行的航天器。这种研究的最终目标是让人和货物在太阳能驱动的“电梯”中升降上万千米，而每公斤负载的运送成本据估计仅需10美元。“太空电梯”的设想如能实现，太空旅游、航天客货运输将迎来全新的发展机遇。
美国“太空冒险”公司还宣布了“月球旅游”计划。按照这个计划，游客将首先前往“国际空间站”，在站内停留一周之后再乘坐“联盟”飞船前往月球，在离月球160千米的轨道上空近距离地欣赏“月景”。美国“太空冒险”公司雄心勃勃地推出一项新的旅游项目——太空行走。
尽管无论经营者还是消费者都对太空旅游的前景抱有很高的期望值，但太空旅游真要成为人们下个旅游目的地，还必须要迈过几个坎。
第一，目前轨道飞行的2000万美元的费用，使太空旅游只能是“富人的俱乐部”，因此，降低费用是扩大太空旅游市场的关键。
第二，太空飞行的安全风险依然无法忽视，针对太空旅游的高风险性，美国联邦航空局已出台了第一部针对太空旅游业务的条例，该条例暂时没有强制要求太空旅游公司保证旅客人身安全，理由是太空旅游尚处于起步阶段。
第三，在太空旅游的过程中，游客的身体必须要能经受得起火箭起飞时的巨大噪音、振动、过载等种种考验，同时，还必须能够耐受强辐射、长时间失重等状况。所以，提高运载工具的舒适性，也是开拓太空旅游的重要因素。
美国亚特兰大太空工程公司总裁及首席执行官约翰·奥兹指出，太空旅游市场如果要达到一定的规模，每次价格必须降到5万到10万美元之间，才能让大众接受。能够重复使用的宇宙飞船则为向太空运送更多的平民拜访者开辟了一条在经济上切实可行的途径。2006年7月，首架专为太空旅游开发的可以重复使用的“火箭飞机”已由美国加州一家名叫XCOR的太空旅游公司研制出来，并试飞成功。美国航空航天工业前景研究委员并建议开发低成本的商用太空旅游飞船——太空巴士，每次可坐20人左右。这种设想中的太空巴士，属于能运送游客往返于国际空间站与地面之间的双程轨道运输机。而航天能力同样不凡的俄罗斯宇航局则在2004年6月宣布，他们准备用C-21型航天器进行有偿载人飞行活动，每人的旅费仅为10万美元。
尽管实现太空旅游仍然面临着许多问题，但是人们依然相信，随着空间技术的发展，在不远的将来，太空旅游“平民化”将成为现实。随着科技的进步，太空旅游会离我们越来越近，在不久的将来，人们的火箭发射能力会逐渐增强，升空的舒适度也会大大提高，并且随着运载能力的提高，大规模太空旅行也将会实现。
月球基地
月球基地，是指人类在月球上建立的生活与工作区域。在月球上建立基地，主要有以下目的：更好地开展天文观测等科学活动；在月球上建立空间发电站供地球使用；开发月球各种矿物资源；为人类向更远的目标探索提供一个落脚点；为飞向更远的行星的飞船提供建造材料甚至提供推进剂；为更远的将来人类向月球移民打前站。向月球发射一艘宇宙飞船，代价已经十分高昂，建造月球基地将花费更大的成本。因此，到目前为止，月球基地还处在一般性探讨阶段。
建造月球基地与建造太空城市一样，对于普通人来说是一件不可思议的神奇事儿。但这件神奇的事儿却早已明确摆在了科学家面前，他们不仅对之进行了长期探索，而且正在准备进行具体实施。
美国是最先决定创建月球基地的国家。据报道美国已决定耗资1000亿美元，建立临时月球太空城，这一计划将分阶段进行。最初建立临时基地，人数从十几人逐步增加到几十人，他们将在月球进行矿物开采和冶炼试验，并为建造永久基地做准备。然后再建成中小型永久基地，人数增加到百余人，逐步形成从开采、冶炼到运输的整套生产系统。最后是在月球上建成一个可以容纳千人的月球城，各种类型的生产、生活、娱乐设施日趋完备，物资自给自足有余，还可以“出口”地球。
美国的这一月球基地蓝图，占地8000平方米，是一座圆形3层建筑物，直径64米，每层高4.5米。屋顶由混凝土建造，再覆以月球土，厚0.7～2.5米。墙壁分内外两部分，外墙6层，厚1.4米，内墙厚2.5米，内外墙中间夹0.7米厚的月球土，主要用于防宇宙射线、太阳风，以及陨石的撞击。另外建筑物中间还有一个圆形防空洞，一旦建筑物受损，大气外泄，人可以躲入其中避难。