Misi Chang’e-6 terdiri dari wahana pengorbit (orbiter), wahana pendarat (lander), wahana pendaki (ascender) dan wahana untuk kembali ke bumi (reentry module). Chang’e-6 juga dilengkapi dengan kamera pendaratan, kamera panorama, penganalisis spektrum mineral, detektor struktur tanah bulan dan sistem tampilan bendera nasional.

Chang’e-6 juga akan membawa empat detektor radon dari Prancis sebagai muatan internasional untuk melakukan deteksi isotop radon di permukaan bulan guna mempelajari transmisi zat yang mudah menguap di lingkungan bulan yang merupakan kesepakatan dengan Badan Antariksa Eropa (ESA).

Selain itu, misi Chang’e-6 dibantu Badan Antariksa Pakistan melalui satelitnya untuk melakukan pencitraan di orbit dan memvalidasi teknologi eksplorasi satelit nano yang mengorbit di bulan.

Total waktu pelaksanaan misi Chang’e-6 adalah selama 53 hari dengan durasi pengambilan sampel di sisi jauh bulan “hanyalah” 14 jam karena keterbatasan waktu komunikasi radio di sisi jauh bulan.

Dibandingkan dengan misi Chang’e 5 yang mengambil bebatuan dan “tanah” dari sisi dekat bulan, maka misi Chang’e-6 mengadopsi teknologi baru seperti desain orbit retrograde bulan dan pengontrol lepas landas dan pendakian cepat untuk mengambil sampel bulan dalam waktu singkat.