探月工程主要存在三大难题：

第一个是轨道问题。在地球、月球、卫星三体运动条件下，探测卫星的轨道设计较以往地球与卫星相对运动条件下的设计复杂的多。

第二个是测控难题。

此前我国卫星最远距离地球4万公里，而月球离地球为40万公里，这给测控带来挑战。

第三个是环境难题。

卫星运行的空间环境复杂，对卫星运行的可靠性与适应性提出了更高要求。如月球表面温度、辐射强度等对卫星运行的影响。