2020年12月17日，嫦娥五號任務軌道器與返回器在距離地球5000公里處實施分離，返回器攜帶月球樣品返回地球，軌道器順利執行規避機動。在完成既定主任務後，軌道器開展拓展任務，啓程飛往距離地球約150萬公里的日地拉格朗日L1點。
由於嫦娥五號任務發射入軌精度高，軌道器減少了很多次軌道修正，節省了推進劑消耗。此前，探測器系統與相關係統根據軌道器推進劑剩餘量，以及測控條件、器上設備狀態和上下行數傳狀態，認為具備開展拓展任務的條件。經研究決定，軌道器完成主任務後，飛往日地L1點，進行環繞飛行並開展探測試驗。
拓展任務目標包括：
（一）驗證地球—日地L1點轉移軌道的設計與控制技術。
（二）在日地L1點附近開展長期探測，驗證L1點環繞軌道設計與控制技術。
（三）對日地L1點附近光照、輻照等環境進行檢測，驗證相關分系統的適應能力。
（四）擇機開展日凌期間探測器與地面的測控通信試驗。
日地L1點探測試驗後，將根據軌道器狀態和約束條件等情況，視情開展其他拓展任務。
拉格朗日點，是指受兩大物體引力作用下，能夠使小物體穩定的點，小物體相對於兩大物體基本保持靜止。日地L1點，位於太陽與地球的連線之間，是放置太陽觀測站的最佳位置。在那裏，航天器永遠不會被地球或者月球遮擋，可以不間斷地觀測太陽，或者觀測地球向陽面。
2011年，嫦娥二號在完成既定任務後，從月球軌道出發開展拓展任務，於2011年8月25日成功環繞日地引力的另一個平衡點——日地拉格朗日L2點。