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る。

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ある。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たが、月の起源と進化に関しては、依然として深い。

「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った。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る。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う。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っている。

「かぐや」は主衛星（月周回衛星）と、2機の副衛星「おきな」（リレー衛星）・「おうな」（VRAD（ブイラド）衛星）から構成されている。主衛星は高度100kmの極周回円軌道に投入された。「おきな」はその途中の遠月点高度2400km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た。「おうな」は遠月点高度800kmの楕円軌道に投入され、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った。

2009年6月11日、運用を終えた「かぐや」を、東経80.4度、南緯65.5度へ制御落下させた。