嫦娥三号再度奔月轨道选择，是我国月球探测二期工程的重要环节，对此，我国航天专家经过大量的研究论证工作，在许多问题上达成了共识。

地球至月球转移轨道选择。

探测器在月球软着陆的飞行方式基本上可以分为两类：第一、从地球直接进入近月点和月球相交的地-月转移轨道，探测器在接近月球时制动，最后实现在月表软着陆。这种方式轨道较简单，飞行时间短，但是对轨道的测控精度要求较高，减速过载较大，对发射窗口要求极其严格，落点精度不高。第二、从地球进入近月点和月球不相交的地-月转移轨道，在月球附近制动进入环月轨道，再从环月轨道进行降轨着陆。这种方式可有比较充分的环月运行时间，用于选择、控制着陆时机和对设备进行测试，落点精度高。但是飞行时间比较长。

我国专家在比较两种方法的优点和缺点，建议选定第二种着陆方法。这样既可以继承“嫦娥一号”、二号探月过程中的轨道设计与控制技术，又可以为未来月球探测任务打下良好的基础。

环月轨道的选择。

探测器在月球上软着陆前，要经过围绕月球做环形飞行阶段，这就牵扯到环月轨道的选择问题。环月轨道的选择主要是要考虑对发射轨道和着陆阶段的影响。环月轨道高度越低，整个飞行过程最终所需要的速度增量越小，考虑到与“嫦娥一号”、二号探月技术的继承性，携带着陆器的“嫦娥三号”在到达近月点后，将首先通过近月制动，使探测器进入环月运行轨道，即200km高度的圆轨道，然后进行变轨，使之进入15kmX200km的极月轨道，再开始实施下一步的着陆下降过程。