先解决月背通信
月球自转与绕地球运行的周期相近，同一面长期朝向地球。着陆在背面的设备无法直接用无线电与地面通信，嫦娥四号因此先有了鹊桥中继卫星，把月背信号转送到地球。
2018年发射的鹊桥在地月系统第二拉格朗日点附近运行。它能与地面和月背探测器联系，使着陆后的图像、数据与指令有一条跨过遮挡的通路。
下降到冯·卡门撞击坑
2019年1月3日，嫦娥四号在月球背面冯·卡门撞击坑内完成软着陆。该区域属于南极—艾特肯盆地，大片撞击地形为研究月球内部与撞击历史提供了现场。
下降阶段，发动机减速，机载系统检查地形并调整位置，最终接触月面。下降相机连续拍摄地表，记录探测器接近着陆点时的视野变化。
着陆器与玉兔二号展开探测
着陆后，玉兔二号巡视器从着陆器驶到月面，开始移动观测。着陆器留在原地，巡视器则逐段检查附近地形。相机、光谱测量与地下结构探测等设备把月背的现场情况传回地面。
月面有长时间白昼与黑夜，设备需要安排供电、温度控制和休眠。鹊桥持续担任通信中继，让月背现场与地面控制保持连接。
用图像重建着陆轨迹
刘建军等人在2019年发表研究，将下降相机与导航相机图像、地形数据配合起来，重建嫦娥四号的下降轨迹，并确定着陆位置。鹊桥传回的连续影像记录了动力下降过程。
首次月背软着陆因此留下了工程轨迹与科学现场两组资料：探测器怎样落下，以及落地之后看到什么。它们帮助后续研究把地面观测、轨道地形与巡视器行走路线联系起来。