6月6日14時48分，嫦娥六號上升器成功與軌道器和返回器組合體完成月球軌道交會對接，并于15時24分將月球樣品容器安全轉移至返回器中。交會對接的關鍵設備——交會對接微波雷達由航天科技集團五院西安分院研制。
距離地球38萬公里外，軌道器要與小小的上升器實現交會對接，無異于在太空中進行“穿針引線”。要實現“穿針引線”，瞄“針眼”的過程非常重要。交會對接微波雷達就是通過捕獲、跟蹤、測量等一系列手段瞄準“針眼”，助力實現精準交會對接。
嫦娥六號月球軌道交會對接與在軌樣品轉移動畫模擬畫面
據有關技術負責人介紹，交會對接微波雷達包含兩部分，一部分安裝在軌道器上，另一部分安裝在上升器上。
嫦娥六號探測器在月球背面完成采樣后，上升器攜帶月壤樣品返回環月軌道。交會對接過程中，軌道器對上升器實施追蹤，約追蹤至100公里時，安裝在上升器上的應答機開始工作；安裝在軌道器上的交會對接微波雷達主機開始發射和接收信號，建立測量和通信的鏈路。
交會對接微波雷達可以實現對軌道器與上升器之間相對距離及其變化率的測量，同時可以測量兩器之間方位、俯仰角度及其變化。這些數據信息會源源不斷地向軌道器的制導、導航與控制分系統發送，為兩器的交會對接提供實時信息。
此外，在相距100公里至不到1米的范圍內，交會對接微波雷達可實現軌道器和上升器之間的雙向通信。
在兩器距離20公里時，另外一部光學雷達也加入測量，為“穿針引線”增加保障。在經過捕獲、追蹤、懸停、保持等一系列動作之后，軌道器和上升器實現交會對接，太空“穿針引線”完成。
除交會對接微波雷達外，航天五院西安分院研制的測控天線、數傳子系統，以及為鵲橋二號中繼星研制的中繼通信分系統、天線分系統和測控分系統都全程在線，讓地面全程掌握嫦娥六號探測器的活動。
