在本届珠海航展上，中国航天科技集团不仅展出了风头正劲的嫦娥二号探月卫星模型，还首次公开了探月二期和三期工程探测器的模型。网易军事记者现场对航天科技集团参展人员询问得知，嫦娥二号只是嫦娥一号的备份星，仍为“绕月”探测，而探月二期和三期的探测器则分别是“落月”和“落月后再返回地球”。
2008年2月15日国务院批准探月二期工程立项，其主要任务是实现月面软着陆和月面巡视勘察，这将由嫦娥三号探测器实现，它将使中国首次实现地外天体着陆探测和巡视探测，为此，嫦娥三号还需要将突破月夜生存等技术问题。
经询问得知，嫦娥三号已于今年初转入初样研制，探测器发射质量约3.7吨，着陆器质量约1.2吨，月球车质量约120千克，可载重20千克，计划在 2012年冬至2013年春之间使用长征三号乙火箭发射。嫦娥三号探测器将使用X波段测控，新建成的35米和64米大直径天线和原有的VLBI结合进行轨控定位。嫦娥三号探测器的着陆器将在15公里高度开启发动机反推减速;2公里以上高度实现姿态控制和高度判断，转入变推力主发动机指向正下方的姿态;2公里以下进入缓慢的下降状态，100米左右着陆器悬停，降落相机进行月面识别，着陆器自动判断合适的着陆点，下降到距离月面4米高度时进行自由下落着陆。
现场参展人员告诉记者，由于月球自转和公转都是28天，月夜长达14天，为了保证着陆器的能源供应，嫦娥三号使用了RTG同位素电池，这将是中国首次将核能用于航天器。嫦娥二号着陆器携带了7套仪器，包括一台紫外波段天文望远镜。月面天文望远镜可以规避地球大气影响，观测精度大大提高。嫦娥三号的月球车由航天五院研制，为三轴六轮结构，设计月面寿命为3个月，目前已经进行了多次试验，它将携带望远镜进行短距运行和天文观测，为建立实际天文台做准备。月球车将在着陆点附近3平方公里巡游，行走路线不超过10公里，月球车还将使用机械臂采集月壤样本现场分析。
本届航展还展出了探月三期工程的取样返回探测器模型，模型表现了探测器上升段升空返回的场景。取样返回探测器按序列为嫦娥五号，由于质量更大，将使用长征五号E火箭发射，发射时间在2017年左右。嫦娥五号将是中国首次实现地外天地的取样返回，计划取回2千克的月球样品，不仅采集月面尘土，还将打孔深入月壤2米，获取3份不同深度的月土带回地球。取样和返回是探月三期的核心技术，部分关键技术可能在嫦娥三号的备份星嫦娥四号上进行验证。
