中心由长征三号丙改进二型运载火箭（遥12）发射升空。三日后绕月并返回地球。11月1日服务舱与返回器脱离。返回器于同日06时42分（北京时间）在中国内蒙古乌兰察布市四子王旗红格尔苏木活福滩乡境内顺利着陆。嫦娥五号T1使中国成为继苏联的探测器5号、美国的阿波罗8号之后，第三个成功实施从月球轨道重返地面的航天器的国家。而服务舱则留在地月空间，开始第一阶段拓展试验任务。11月27日转至地月L拉格朗日点李萨如轨道运行。2015年1月4日，服务舱离开L点，开始第二阶段拓展试验任务。1月11日03时16分（北京时间）