据中国国家航天局消息，4日上午7时38分，嫦娥6号上升器携带月球样本自月球背面起飞，3000N发动机工作约6分钟后，成功将上升器送入预定环月轨道。上升器将与在环月轨道上等待的轨道器和返回器组合体进行月球轨道的交会对接，并将月球样本转移到返回器中；轨道器和返回器组合体将环月飞行，等待合适的返回时机进行月地转移，在地球附近返回器将携带月球样本再入大气层，计划降落在内蒙古四子王旗着陆场。
本月2日至3日，嫦娥6号顺利完成在月球背面南极艾特肯盆地的智能快速采样，并按预定形式将月球背面样本封装存放在上升器携带的储存装置中。采样和封装过程中，科研人员在地面实验室，根据鹊桥2号中继星传回的探测器数据，对采样区的地理模型进行仿真并模拟采样，为采样决策和各环节操作提供重要支持。
与地面起飞相比，嫦娥6号上升器没有固定的发射塔架系统，而是将着陆器作为“临时塔架”。与嫦娥5号月面起飞相比，嫦娥6号从月球背面起飞，无法直接得到地面测控支持，而需要在鹊桥2号中继星辅助下，借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿，工程实施难度更大。嫦娥6号上升器点火起飞后，先后经历垂直上升、姿态调整和轨道射入3个阶段，顺利进入预定环月飞行轨道。