[5]​ Después del lanzamiento, Chang'e 2 llegó a su órbita en 4 días y 16 horas.

Esperando que permaneciera enviando datos desde el punto lagrange hasta finales de 2012.

El sobrevuelo fue la primera vez que una nave espacial no tripulada tomó imágenes del asteroide tan de cerca.

Chang'e-2 se acercó a 3,2 kilómetros (2,0 millas) de Toutatis y tomó fotografías del asteroide a una velocidad relativa de 10,73 kilómetros (6,67 millas) por segundo.

China se convirtió así en la cuarta agencia espacial en realizar con éxito una misión a un asteroide, después de la NASA, la ESA y la JAXA.