Các nhiệm vụ của tàu Hằng Nga 4 gồm quan sát thiên văn, địa hình, địa mạo, thành phần khoáng chất của Mặt trăng và đo bức xạ neutron, các nguyên tử trung lập để nghiên cứu môi trường của mặt tối của Mặt trăng.
Mặt tối của Mặt trăng không bao giờ được nhìn thấy từ Trái Đất. Các tàu vũ trụ trước đây chưa bao giờ hạ cánh xuống đây.