美国“阿波罗”载人登月计划中，“阿波罗”是依靠宇航员的眼睛识别月面障碍的。而嫦娥三号是无人软着陆，因此探测器需要具有自主障碍识别能力。为此，GNC团队研制了激光三维成像敏感器，用来代替人眼，在距离月面较近时获得待着陆区域精确的三维高程图信息，可精确分辨月面上比较小的障碍。同时，在距离月面较远时还增加了一个光学成像敏感器，用于在较大范围内识别较大尺寸的障碍。这样一套远近结合、粗精并用的接力避障策略，大大提高了着陆的安全性。
GNC系统包括数十台单机、几十套软件，研制团队成员大都是博士。为了落月到12分钟，GNC系统进行了上万次数学仿真、成百上千次桌面联试，以及模拟月球重力环境和月表地形地貌，发动机点火，与真实的GNC系统相配合进行的多次大型地面试验，这样的试验力度“史上空前”。
利器二：发动机6万秒测试只为1200秒飞行
嫦娥三号探测器上一共有29台发动机，其中，“7500牛变推力发动机”直接决定着嫦娥三号奔月与落月的成败，且没有备份。月球表面没有空气，无法使用降落伞等空气摩擦产生阻力的方式对探测器进行减速。因此减速的实现只能依靠变推力发动机。
7500牛变推力发动机是为嫦娥三号任务专门研制的。它的难度有多大？据嫦娥三号推进系统主任设计师金广明介绍，一般卫星的发动机最大推力只有490牛(发动机推力单位)，神舟系列载人飞船发动机的推力也只有2500牛，由此看出7500牛发动机绝对是个“大家伙”。它还能根据预定设计，进行变推力调节，这要求发动机必须灵活地调节动力，让探测器平稳地落到月面。在拥有巨大推力的同时，还要受重量、结构尺寸等条件限制，工作时产生的大量散热还不能影响探测器上仪器设备的正常工作，其设计难度可想而知。负责发动机研制的航天集团六院院长谭永华告诉记者，该发动机的相关试验进行了100多次，仅点火试验就累计达到6万多秒，就是为了确保它在轨工作的1200秒不出任何问题。