Sonda była stabilizowana trójosiowo.
Instrumenty naukowe stereoskopowa kamera CCD o rozdzielczości 120 m spektrometr obrazujący wysokościomierz laserowy spektrometr promieniowania gamma i rentgenowskiego radiometr mikrofalowy detektor wysokoenergetycznych cząstek promieniowania słonecznego detektor jonów o niskiej energii
Przebieg misji 24 października 2007 sonda Chang’e 1 została wyniesiona z kosmodromu Xichang, w prowincji Syczuan, przy użyciu rakiety nośnej Chang Zheng 3A. Początkowo sonda znajdowała się na orbicie okołoziemskiej o perygeum 205 km, apogeum 50 930 km, nachyleniu 30,95°. Apogeum zostało trzykrotnie podniesione, po czym sonda weszła na orbitę transferową w kierunku Księżyca. Na wstępną orbitę okołoksiężycową sonda weszła 5 listopada 2007. Planowana okołobiegunowa (o nachyleniu 90° w stosunku do płaszczyzny równika Księżyca) orbita robocza była odległa od powierzchni o 200 km.
Precyzyjne przeprowadzenie manewrów orbitalnych pozwoliło sondzie zaoszczędzić około 200 kg paliwa. Dało to możliwość przedłużenia czasu trwania misji z jednego roku, do dwóch lat.