嫦娥一号的显著特点是在奔月飞行过程中需要经历近地加速、中途修正和近月减速共约10次飞行轨道变换，轨道控制量比较大。为了保证卫星进入环月轨道，要求变轨控制可靠、及时和准确。

嫦娥一号进入环月轨道后，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，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，由于引力特性的不同，其轨道控制与地球卫星也有较大不同。

嫦娥一号的飞行控制主要依赖于地面测控。卫星变轨前，地面测控系统测量和确定各阶段自由飞行轨道参数，保证卫星点火位置和速度预报精度。变轨过程中由卫星上的加速度计测量发动机点火过程中飞行方向的速度增量，以保证轨道控制精度。

在每次变轨之前由地面根据实测轨道计算制导控制参数，并提前注入控制计算机。控制计算机根据延时指令，在预定时刻开启变轨发动机。随后控制计算机根据地面注入的制导控制参数和加速度计输出，实时计算关机方程，再向发动机发出关机指令。