后续上升器将与在环月轨道上等待的轨道器和返回器组合体，进行月球轨道的交会对接，并将月球样品转移到返回器中，由返回器带回地球。
嫦娥六号任务新闻发言人、国家航天局探月与航天工程中心副主任葛平表示：完成样品转移后，轨返组合体与上升器进行分离，而后轨返组合体就在环月轨道运行等待月地转移窗口，环月等待大约 14 天，随后轨返组合体进入月地转移轨道。距离地球约 5000 公里高度，返回器和轨道器实施分离，之后返回器便进入再入返回阶段，最终着陆于内蒙古四子王旗预定着陆场区，完成这场历时 50 多天的地月往返之旅。
据IT之家了解，内蒙古四子王旗着陆场海拔 1000 米到 1200 米，属于沙质草原，地势平坦开阔，没有大的河流湖泊，属中温带大陆性气候，全年干燥少雨，空气能见度高，此外这一地区人烟稀少，每平方公里人口不超过 10 人，非常适宜航天器着陆。从 1999 年到 2016 年，内蒙古四子王旗航天着陆场早已成为我国最重要的航天着陆场，神舟一号至神舟十一号飞船，都在这里成功着陆。
5 月 3 日，嫦娥六号探测器发射升空，开启奔月之旅，历经近月制动、着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体分离，于 6 月 2 日成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。
