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中国的科学家们为嫦娥一号设计了一条圆形越极轨道。这条轨道相对月球赤道的倾角为90度，即嫦娥一号的环月工作轨道面垂直于月球的赤道面，这样，嫦娥一号就会恰好飞越月球的南北极。由于月球自身的自转运动，每28个地球日左右转动一圈，因此用28天左右的时间，嫦娥一号就可以进行包括月球南北极、月球背面的全月探测。
而此前，美国“月球勘探者”卫星的工作轨道只是“近极轨道”，并没有完全经过月球极地上空。欧洲的“智能一号”则是先进入一条近地点470公里、远地点2900公里的椭圆轨道，再缓慢地将轨道调整到月球极地上空。
嫦娥一号采用圆形越极轨道是由其任务所决定的。嫦娥一号有两个填补空白的探测任务，一是绘制世界首幅全月球的三维立体表面图，二是首次探测全月球的月壤分布特征和厚度。从这个意义上来讲，嫦娥一号是世界首枚全月探测卫星。
整个飞行过程中，为使嫦娥一号任何一处位置对月面拍照时都具有相同的分辨率，轨道的高度都应该相近，所以嫦娥一号运行的轨道为圆轨道。
为追求较高图像分辨率，轨道高度尽可能在100～200km之内。但是如何使嫦娥一号在最佳的飞行高度工作呢？是不是离月面越近越好呢？月球探测卫星离月面越近，其上科学仪器的分辨率越高，但由于月球引力的特殊性，它对月球探测卫星进入月球轨道时的误差要求也越高，并且在进入月球轨道后的轨道维持压力也较大。假如月球探测卫星运行在离月面100千米高的轨道上，如果没有轨道维持，那么它在半年内它就可能坠落月面，但如果月球探测卫星运行在离月面200千米高的轨道上，则即使不进行轨道维持，也能运行很长时间，而且对月球的观测面积还较大，因为“站得高，看得远”。
因此，在能满足完成探月任务的前提下，嫦娥一号卫星的绕月工作轨道最终确定为200km高的圆形越极轨道，运行周期约为127分钟。
在这一轨道运行的嫦娥一号，其所携带的CCD立体相机1个月能对全月球（极区除外）覆盖一遍，而星上的微波探测仪1个月可对全月球覆盖2遍，星上的干涉成像光谱仪2个月能对全月球（极区除外）覆盖1遍。
在200千米高月球轨道运行的嫦娥一号也会受到月球轨道摄动的影响。月球轨道摄动主要源自于复杂的月球引力场。由于月球的重力加速度为地球的1/6,同时其重力场分布不均匀，存在一些质量聚集的“质量瘤”。在这些质量密集的地方，其重力加速度会加大。因此，嫦娥一号环绕月球的飞行轨道会在引力场的作用下发生变化。为了保证探测任务的顺利完成，需要对它的运行轨道进行控制，实现环月轨道保持。由于月球和地球的引力特性不同，所以嫦娥一号的轨道控制与地球卫星也有较大不同。
通过计算和分析可知，嫦娥一号的环月飞行轨道在1年内将下降约100千米，因此在正常情况下，50天左右进行一次轨道调整，就可以将高度保持在200±25千米的范围内，使嫦娥一号保持在环月轨道上正常运行。
相比之下，日本月亮女神的主探测器采用了100千米高的圆形轨道，对轨道控制提出了更高的要求。
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(本文来源：网易探索 )
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