6月6日14时48分，嫦娥六号上升器成功与轨道器和返回器组合体完成月球轨道交会对接，并于15时24分将月球样品容器安全转移至返回器中。
交会对接的关键设备——交会对接微波雷达由航天科技集团五院西安分院研制。 距离地球38万公里外，轨道器要与小小的上升器实现交会对接，无异于在太空中进行“穿针引线”。要实现“穿针引线”，瞄“针眼”的过程非常重要。交会对接微波雷达就是通过捕获、跟踪、测量等一系列手段瞄准“针眼”，助力实现精准交会对接。
据有关技术负责人介绍，交会对接微波雷达包含两部分，一部分安装在轨道器上，另一部分安装在上升器上。 嫦娥六号探测器在月球背面完成采样后，上升器携带月壤样品返回环月轨道。
交会对接过程中，轨道器对上升器实施追踪，约追踪至100公里时，安装在上升器上的应答机开始工作；安装在轨道器上的交会对接微波雷达主机开始发射和接收信号，建立测量和通信的链路。 交会对接微波雷达可以实现对轨道器与上升器之间相对距离及其变化率的测量，同时可以测量两器之间方位、俯仰角度及其变化。这些数据信息会源源不断地向轨道器的制导、导航与控制分系统发送，为两器的交会对接提供实时信息。 此外，在相距100公里至不到1米的范围内，交会对接微波雷达可实现轨道器和上升器之间的双向通信。 在两器距离20公里时，另外一部光学雷达也加入测量，为“穿针引线”增加保障。
在经过捕获、追踪、悬停、保持等一系列动作之后，轨道器和上升器实现交会对接，太空“穿针引线”完成。 除交会对接微波雷达外，航天五院西安分院研制的测控天线、数传子系统，以及为鹊桥二号中继星研制的中继通信分系统、天线分系统和测控分系统都全程在线，让地面全程掌握嫦娥六号探测器的活动。
