天問二號任務由工程總體和探測器、運載火箭、發射與回收、測控、地麵應用五大係統組成。國家航天局探月與航天工程中心承擔工程總體工作，負責任務的總體設計和實施管理；中國航天科技集團空間技術研究院牽頭承擔探測器係統研製；中國航天科技集團運載火箭技術研究院負責運載火箭係統研製；中國科學院國家天文台牽頭承擔地麵應用係統。

此次任務是長征係列運載火箭第578次發射。執行發射任務的長征三號乙運載火箭，是我國高軌發射的主力火箭，也是我國宇航發射次數最多的火箭，此前已完成108次發射，曾執行過嫦娥三號、嫦娥四號等探月工程任務。為確保“長征三號乙火箭‘可靠、精準、準時’答卷”，跑好天問二號任務“第一棒”，設計人員曆時2年完成了多輪設計迭代，同時滿足了各方約束要求，實現火箭與探測器完美“交接班”。