Jedná se o následovníka stejnojmenné sondy s číslem 1, nazvané po čínské bohyni Měsíce. Vypuštěny byly v letech 2007 a 2010 a úkolem obou bylo mapování povrchu Měsíce především pro účely další mise Chang’e 3. To by měla být od přistání Luny 24 v roce 1976 první sonda, která na Měsíc opět usedne. Stát by se tak mělo již v druhé polovině roku 2013. Dokonce by na své palubě měla nést pojízdný rover, tedy duchovního nástupce legendárního Lunochodu.
Po dokončení hlavního účelu mise Chang’e 2 byla sonda navedena do Lagrangeova bodu L2, a to čistě z testovacích důvodů, aby se vyzkoušel navigační systém. Jedná se o speciální polohu, ve které by měl objekt vzhledem k Zemi a Slunci nerušeně setrvávat. Konkrétně bod L2 se nachází asi 1,5 milionu kilometrů od Země na opačné straně, než je Slunce. Toho bylo úspěšně dosaženo a v dubnu 2012 jej sonda opět opustila, aby se vydala k již jmenovanému asteroidu 4179 Toutatis. K průletu okolo planetky došlo 13. prosince ve vzdálenosti asi 6,9 milionu kilometrů od Země, což je zároveň hodnota jeho maximálního přiblížení, které se konalo jen o den dříve. Tuto hodnotu si lze představit přibližně jako 18 vzdáleností Země – Měsíc. Samotná vzdálenost mezi sondou a asteroidem pak nabyla minimální hodnoty jen 3,2 km, a to při vzájemné rychlosti asi 11 km/s.
Nepravidelný asteroid má na délku přibližně 4,8 km a díky radarům NASA bylo rovněž zjištěno, že má poměrně složitou vlastní rotaci. Kolem své podélné osy se otočí za 5,4 dne a zároveň dochází k precesi s periodou pouhých 7,4 dne. Přímo během těsného průletu byly vědecké přístroje vypnuty. Snímky z větší vzdálenosti však ukazují pustý a povětšinou hladký protáhlý objekt s rozptýlenými balvany. Je taktéž spočítáno, že planetka Toutatis se k Zemi vrátí v listopadu 2069, kdy prolétne ještě blíže, a sice 3 miliony kilometrů od Země. To při dobré znalosti dráhy znamená prakticky nulovou pravděpodobnost srážky.
Chang’e 2 díky této cestě zařadila Čínu mezi jediné čtyři země, které dokázaly let k asteroidu uskutečnit, a zároveň se stala nejdále vypuštěnou čínskou sondou. Předchůdkyně Chang’e 1 totiž nikdy neopustila Měsíc a její konec se odehrál přímo na měsíčním povrchu.
