为深入挖掘绕月探测数据的科学信息，推动我国月球探测的创新性研究，“十一五”国家863计划地球观测与导航技术领域重点项目“绕月探测工程科学数据应用与研究”利用“嫦娥一号”卫星数据，通过近两年的研究和攻关，取得了一系列创新科学成果，部分成果被国际科学界高度关注。
该项目选择月球典型地区——“虹湾–雨海”地区作为研究核心区域，利用“嫦娥一号”获取的相关科学数据，进行了月球微波探测数据处理与月壤厚度反演、激光高度计联合三线阵CCD立体影像摄影测量、基于点扩散函数的CCD立体影像超分辨率重建、月球形貌地图制图、月表物质成分反演、近月空间粒子辐射环境模型与可视化等十余项关键技术和方法的研究工作。项目编制完成了我国首幅月球地质图和月球构造纲要图，首次获得白天和黑夜的全月球微波图像，提出了月球岩浆洋结晶年龄为39.2亿年和月球东海盆地倾斜撞击成因的新观点，构建了自主的首个高阶高精度月球重力场模型，形成了一系列重大科研成果。
项目成果使我国绕月探测工程科学数据应用与研究取得了又一阶段性新进展，为我国下一步应用“嫦娥二号”数据开展“全月球地质图”的编制，以及未来其他天体的综合研究与地质编图工作奠定了基础，为月球大撞击说和岩浆洋形成与演化等提供了新的证据，帮助完善了月球演化模型。可以说，项目开启了我国支持航天工程科学研究工作的先河，最大限度地发挥了首次月球探测工程的科学效益，实现了嫦娥工程“快出成果、早出成果、出好成果”的目标，有效地推动了我国探月工程科学探测数据应用研究的进程，为我国后续探月工程以及深空探测活动积累了宝贵的经验，提供了坚实的技术基础，奠定了丰厚的科学理论基石。
此外，“嫦娥一号”搭载的微波探测仪国际上首次获得四个频率下月球正午和子夜的全月球微波图像，这一成果被2010年欧洲行星科学大会选为最佳科学传播素材之一，并以《世界上第一幅全月球微波图像》为题发布大会新闻公报，向全球科学界推介中国探月工程的科学成果，受到了美、印、英等全球科学媒体的高度关注，并获得美国航天局官方网站和Science Daily等的高度评价。
