「かぐや」は主衛星(月周回衛星)と、2機の副衛星（リレー衛星・VRAD（ブイラド）衛星）から構成されています。 主衛星は月付近に到達します。月に到達すると、高度100キロメートルの極周回円軌道に投入されます。 リレー衛星は、その途中の遠月点高度2400キロメートルの楕円軌道に乗り、月の裏側の重力場計測のため、 地上局と主衛星との間の通信を中継します。さらに、VRAD衛星が、遠月点高度800キロメートルの楕円軌道に投入されます。 VRAD衛星は、電波を送信することで、月の周りの重力場を測る役割を担います。 主衛星は約1年間運用され、その間に月の全球観測を行います。

2007年9月14日、日本初の大型月探査機がH-IIAロケットによって打ち上げられました。 この計画は「SELENE（セレーネ：SELenological and ENgineering Explorer）」と呼ばれ、 アポロ計画以来最大規模の本格的な月の探査として、各国からも注目されています。 主な目的としては、月の起源と進化を解明するためと、将来の月の利用のためのさまざまな観測です。 これまでの探査計画でも月に関する多くの知識を得てきましたが、月の起源と進化に関しては、依然として深い謎のままです。 「かぐや」は月表面の元素組成、鉱物組成、地形、表面付近の地下構造、磁気異常、重力場の観測を全域にわたって行います。 これらの観測によって、総合的に月の起源・進化の解明に迫ると期待されています。同時に周回衛星に搭載された観測機器で、 プラズマ、電磁場、高エネルギー粒子など月周辺の環境計測を行います。 これら計測データは、科学的に高い価値を持つと同時に、将来月の利用の可能性を調査するためにも重要な情報となります。