首次在月球上巡视太空
研制了首台月基光学望远镜，利用月球高真空无大气影响和月球自转缓慢因而连续观测周期长的特点，一是在月面上对多个天区实现3900多小时近紫外天文观测，已获得18.7万幅图像数据。二是得到一批重要密近双星完整的紫外光变曲线，发现仙王座GK星是双星快速物质交流演化中的天体，对检验双星理论模型具有重要意义。三是获取了月球外逸层水含量的最新结果，水的含量比哈勃望远镜的探测结果低2个数量级，与理论预期值最为接近，修正了国外得出的月球上有大量水分子存在的结论。
首次在月球上看地球
国际上首次研制了极紫外相机，在月面上对地球周围15个地球半径的大视场等离子体层进行极紫外观测，获取1300多幅地球等离子体层图像数据。首次发现了地球等离子体层边界在磁层亚暴的影响下发生凸起，一是揭示了太阳活动对地球空间环境的影响；二是确认了地球等离子体层的尺度与地磁活动强度呈反相关关系，进而提出了等离子体层的空间结构受到地球磁场和电场约束及控制的最新观点。
自2013年12月成功落月并开展巡视勘察以来，嫦娥三号探测器搭载的8台科学载荷陆续开展了“测月、巡天、观地”的科学探测和其它探测任务。获得各类数据共计7TB。地面应用系统及时向包括港、澳在内的全国上千家高校和科研单位发布了这些科学探测数据及最新的探测图片和相关视频，极大地推动了国内外认识月球、研究月球和利用月球的探索热情，并取得了大量创新成果。
