以往美國、前蘇聯月球軟著陸探測器，
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，多降落赤道附近，
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，大陸選擇降落「虹灣」，
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，位於月球高緯度區域，
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，主因向陽、地勢相對平坦。中國探月工程小組高級顧問歐陽自遠戲稱，
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，傳說嫦娥奔月住廣寒宮，
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，虹灣就是這廣寒宮。
虹灣又名「彩虹灣」，39億年前隕石砸出的大坑，地勢從東南到西北逐漸降低，坡度看絕大部分是平原，罕有大石。這種環境為嫦娥三號著陸、玉兔巡視、開展試驗提供較安全的天然保障。
與美、蘇首批近乎「盲降」的落月探測器相比，嫦娥三號做足準備。先前「嫦娥二號」衛星，幾乎把嫦娥三號要走的路線都探了一遍，曾在虹灣上空15公里處，用立體相機拍下虹灣局部分辨率1公尺多的高精度照片。
從照片看，月表覆蓋玄武岩質的月壤，依舊有許多大小不一環形坑和石塊。不過，對到處坑坑疤疤的月球來說，這已算是比較平坦的地區，也較適合軟著陸。
歐陽自遠透露，當初共5個落月點備選方案，綜合評估後，虹灣略微領先，成為最終落月點。
此外，可以研究的科學問題要多；地勢相對平坦，避開坑坑窪窪、有懸崖峭壁的地區，虹灣是一大片平地，降落比較容易；虹灣是月球研究空白區，科學家希望了解當地知識，比如有什麼石頭，成分是什麼等。，