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。
　　护送月背珍宝回到地球，首先是上升器向轨道器和返回器组合体“飞奔而来”。当上升器在轨道器和返回器组合体前方约50公里、上方约10公里位置时，轨道器和返回器组合体通过近程自主控制逐步靠近上升器，完成轨道交会。上升器和轨道器同时在轨高速运动，轨道器必须抓住时机，精准捕获并紧紧抱住上升器，完成对接。之后，装载着珍贵月球背面样品的容器从上升器安全转移至返回器中，月背珍宝稳稳搭上了“回家专车”，完成了嫦娥六号此次月背采样返回任务的又一关键环节。
　　后续，嫦娥六号轨道器和返回器组合体将与上升器分离，进入环月等待阶段，准备择机实施月地转移轨道控制，经历月地转移、轨道器和返回器分离等关键步骤后，返回器将按计划携带月球样品着陆在内蒙古四子王旗着陆场。