嫦娥一号卫星虽然基于东方红三号卫星研制平台，但有效载荷系统设备几乎是全新的。除了空间环境的仪器，如高能粒子探测器，曾经在一些卫星用过，这次只是局部作了一些改造，其他仪器基本上都是自主设计研制的。

　　激光高度计完全是自主创新的。 在开始设计激光高度计时，研制单位又从国外购买激光器的想法，但是，国外的激光器很贵，经费支持不了；二是体积、重量很大。外国货“水土不服”，只能自己研制。科研工作者发扬了大协作的精神，从最基本的激光二极管开始研制，把激光二极管拼成激光阵列后，再把激光阵列做成激光器。发出激光的这部分研制成功后，又研制接收激光这部分，其最重要的器件是雪崩二极管，它相当于这台仪器的“眼睛”，能看见激光。我国以前的卫星没有用过激光高度计。这次一切从最基础的器件研究，很费工夫，难度也可想而知。

　　γ射线谱仪也有创新的地方。宇宙射线打到元素上，元素会激发γ射线。而卫星本身很多地方都用了很多金属材料，宇宙射线打到卫星上，也同样产生γ射线。如何确定哪些射线是来自月球的呢？1998年，由美国发射的月球勘探者号也装有γ射线谱仪，但是，它伸出一根长杆使γ射线谱仪远离卫星本体，从而避开卫星本身受激发出的γ射线的影响。卫星在轨道上要伸出一根长杆，在杆的末端安装γ射线谱仪，难度很大。嫦娥一号卫星没有采用这种方式，它携带的γ射线谱仪中主探测器晶体的一个面朝向月球，其他面都用同一种晶体包裹起来，叫做反符合晶体。直接进入γ射线谱仪主晶体的射线来自月球；而先穿过反符合晶体，再进入γ射线谱仪主晶体的射线则是来自卫星本身，这样就能很容易地区分出哪些γ射线是来自月球的了。