在本屆珠海航展上，中國航天科技集團不僅展出了風頭正勁的嫦娥二號探月衛星模型，還首次公開了探月二期和三期工程探測器的模型。網易軍事記者現場對航天科技集團參展人員詢問得知，嫦娥二號只是嫦娥一號的備份星，仍為“繞月”探測，而探月二期和三期的探測器則分別是“落月”和“落月後再返回地球”。
2008年2月15日國務院批准探月二期工程立項，其主要任務是實現月面軟着陸和月面巡視勘察，這將由嫦娥三號探測器實現，它將使中國首次實現地外天體着陸探測和巡視探測，為此，嫦娥三號還需要將突破月夜生存等技術問題。
經詢問得知，嫦娥三號已於今年初轉入初樣研製，探測器發射質量約3.7噸，着陸器質量約1.2噸，月球車質量約120千克，可載重20千克，計劃在 2012年冬至2013年春之間使用長征三號乙火箭發射。嫦娥三號探測器將使用X波段測控，新建成的35米和64米大直徑天線和原有的VLBI結合進行軌控定位。嫦娥三號探測器的着陸器將在15公里高度開啟發動機反推減速;2公里以上高度實現姿態控制和高度判斷，轉入變推力主發動機指向正下方的姿態;2公里以下進入緩慢的下降狀態，100米左右着陸器懸停，降落相機進行月面識別，着陸器自動判斷合適的着陸點，下降到距離月面4米高度時進行自由下落着陸。
現場參展人員告訴記者，由於月球自轉和公轉都是28天，月夜長達14天，為了保證着陸器的能源供應，嫦娥三號使用了RTG同位素電池，這將是中國首次將核能用於航天器。嫦娥二號着陸器攜帶了7套儀器，包括一台紫外波段天文望遠鏡。月面天文望遠鏡可以規避地球大氣影響，觀測精度大大提高。嫦娥三號的月球車由航天五院研製，為三軸六輪結構，設計月面壽命為3個月，目前已經進行了多次試驗，它將攜帶望遠鏡進行短距運行和天文觀測，為建立實際天文台做準備。月球車將在着陸點附近3平方公里巡遊，行走路線不超過10公里，月球車還將使用機械臂採集月壤樣本現場分析。
本屆航展還展出了探月三期工程的取樣返回探測器模型，模型表現了探測器上升段升空返回的場景。取樣返回探測器按序列為嫦娥五號，由於質量更大，將使用長征五號E火箭發射，發射時間在2017年左右。嫦娥五號將是中國首次實現地外天地的取樣返回，計劃取回2千克的月球樣品，不僅採集月面塵土，還將打孔深入月壤2米，獲取3份不同深度的月土帶回地球。取樣和返回是探月三期的核心技術，部分關鍵技術可能在嫦娥三號的備份星嫦娥四號上進行驗證。
