嫦娥二号卫星，是中国第二颗探月卫星、第二颗人造太阳系小行星，也是中国探月工程二期的技术先导星，由中国空间技术研究院研制，是中国第一颗探月卫星嫦娥一号卫星的备份星，沿用东方红三号卫星平台，造价约6亿元人民币。
2010年10月1日18时59分57秒嫦娥二号卫星在西昌卫星发射中心由长征三号丙运载火箭成功发射升空，顺利进入地月转移轨道。
嫦娥二号完成了一系列工程与科学目标，获得了分辨率优于10米月球表面三维影像、月球物质成分分布图等资料。 2011年4月1日嫦娥二号拓展试验展开，完成进入日地拉格朗日L2点环绕轨道进行深空探测等试验。 此后嫦娥二号飞越小行星4179(图塔蒂斯)成功进行再拓展试验，嫦娥二号工程随之收官。
嫦娥二号卫星系统有总体、综合测试分系统和结构、热控、制导/导航与控制(GNC)、推进、供配电、数据管理、测控数传、定向天线、技术试验(工程载荷)、有效载荷等13 个分系统。卫星发射质量2480kg，干重1169kg，携带166kg 载荷(含136kg 有效载荷和30kg 工程载荷)。
根据运载的发射能力，嫦娥二号卫星发射重量相比嫦娥一号增加了130kg，燃料能够提供约2.3km/s 的总速度增量;在测控数传能力方面，使用了LDPC编码功能，相比卷积编码提高增益约2.5dB;新增了工程载荷数据传输通道，设计了最低为23.4375kbps的多档码速率，可支持距地2000万千米以远的数据传输。在机动飞行能力方面，在基于高精度加速度计的轨道控制技术基础上，在加速度计的测量区间、姿态控制补偿、燃料量预估等方面进行设计改进，提升轨道控制精度;采用实时和延时强制卸载手段，实现姿态与轨道的耦合控制;使用自主惯性对准功能，提高了轨道控制自主性;设计新增大推力轨道维持功能，在保证可靠的前提下，提高了控制精度和自主性。此外，将推进系统工作寿命从3个月提升到6个月以上。
嫦娥二号技术试验分系统主要完成X 频段深空应答机、轻小型化CMOS相机等新技术在轨验证。其中，X频段星载测控子系统，主要用于完成面向深空应用的X频段测控体制验证。核心产品为X频段高灵敏度数字化测控应答机。采用综合电子技术，新研制了数据处理单元，主要完成新增设备的配电、遥测、遥控、数据存储、复接控制等功能，并在轨验证电子设备集成化技术。视频子系统研制了多台轻小型相机，用于飞行过程中关键事件的监视成像。
嫦娥二号卫星技术试验分系统的1 台降落相机和3 台监视相机，用于对月表进行地形地貌探测， 对490 N 发动机点火时段、定向天线展开和对地定向时段、太阳翼展开和转动时段进行在轨实时监测。 4 台相机跟随嫦娥二号卫星圆满完成了半年寿命期的各项工程和科学探测任务, 获取了100 和15 km 虹湾地区月表地形地貌图, 并取得太阳翼、490 N 发动机、定向天线等卫星活动机构和关键部件的大量在轨珍贵视频。 为后续工程实施奠定了坚实的基础。
嫦娥二号推进系统采用高性能的双组元推进系统，嫦娥二号推进系统配置1台490N发动机，用于嫦娥二号卫星的轨道机动;配置12 台10 N 推力器，分为2 个分支互为备份，用于嫦娥二号卫星的姿态控制和轨道调整;配置2 只推进剂贮箱--氧化剂贮箱和燃烧剂贮箱，分别装填氧化剂(四氧化二氮)和燃烧剂(甲基肼)，为490 N 发动机和10 N 推力器提供需要的推进剂;配置1 套气路系统，在490 N 发动机点火期间为推进剂贮箱提供稳定压力的氦气，其中2 个氦气瓶是存储高压氦气的容器，通过一只减压器将高压氦气减低并稳定到贮箱工作所需的压力，两只单向阀用来阻止贮箱内推进剂蒸汽向减压器扩散，避免因两种推进剂蒸汽在减压器下游接触而发生爆炸的危险。
