嫦娥三号月面软着陆示意图
第一艘在月球上实现软着陆的探测器是1966年苏联的月球9号，其任务目的也很简单，月球表面到底适不适合着陆，结论是适合，着陆后完成了对月球环境的拍摄，对一些基本的物化参数进行了探测，到了月球17号任务时，不仅完成了月球表面的软着陆，还携带了一辆月球车，这个任务设计与嫦娥三号比较相似。事实上苏联在无人探月上取得第一并不少，第一艘从月球表面返回的探测器也是苏联，即月球16号，软着陆方式为反推发动机制动，登陆装置为四个缓冲着陆支架，作为苏联的第三代月球探测器，月球20号任务则被埋没了，因为当时美国人已经完成了登月。
从现代航天发展看，月球表面软着陆技术并不难，但如果要在月球表面上软着陆，就要把探测器送往月球，并了解月球表面的基本情况，仅仅从软着陆技术本身看，软着陆有些类似太空探索技术公司的"蚱蜢"火箭，当探测器进入近月点开始软着陆过程中，需要有一个较为合适的最优控制律，以嫦娥三号探测器为例，在近月15公里的高度上就要进入动力下降阶段，该过程明显要进行一些探测器姿态控制和调整，一直到接近月面大约2公里的位置，抵达2公里左右的高度时，探测器的水平速度必须减到零，速度完成在垂直方向上，水平方向为平衡状态，这时候就要控制发动机的推力分配，状态控制发动机就在这时候起到关键作用，一般情况下只要制动控制得当，基本可以实现软着陆，但是在近月面时需要有足够的时间观察着陆点周围的地形是否平坦，因为着陆支架容易受到月球不平整地形的影响，甚至造成登月探测器翻倒。
嫦娥三号探测器在月面软着陆后拍摄的画面
月球上几乎没有大气结构，基本近似于真空环境，软着陆主要依靠发动机制动，从阿波罗登月舱的设计看，登月舱下降发动机需要有强大的变推力性能和多次真空启动能力。探测器在下降过程中也需要使用到变推力动力，下降过程燃料肯定要消耗，探测器总质量也下降，因此发动机推力就必须改变，流量调节阀的面积就要可变，燃烧室的压力也要维持，因此一些球形的设计方案就有利于压力的控制，对下降段发动机性能有着非常关键的作用。嫦娥三号的总质量也才3.7吨，下降段对发动机的推力的要求并不太大，相比较载人登月舱而言，嫦娥三号不需要大推力的变推力发动机，但是如果我国要进行载人登月，那么这一道关是必须迈过的。
