而此时在美国的科学家钱学森提出了一种革新的弹道设想，先是用火箭发动机将飞行器推送进入太空，轨道高度200~300公里，然后再掉头俯冲，进入大气层高度100公里的“卡门线”下方以后，以滑翔状态前进，这样可以用较少的燃料消耗获得较大的飞行距离。

钱学森弹道的主要特点是飞行器由火箭助推先飞出大气层，然后在大气层边缘进行滑行飞行。而桑格弹道更像是在大气层里面跳跃着“打水漂”，后来有人将二者统称为“钱学森-桑格尔弹道”。

嫦娥6号的轨道器和返回舱在南大西洋海域上空5000公里的高度开始装订返回地球的弹道参数，这相当于给一枚太空中飞行的洲际弹道导弹输入了瞄准数据，然后嫦娥六号的轨道器和返回舱解锁分离，这相当于带有分导式多弹头装置的洲际弹道导弹释放核弹头。返回舱以31马赫的高速呈弹道式下落，在距离地面大约120公里的高度进入了地球大气层边缘，开始第一次气动减速。

经过第一次气动减速的返回舱下降至预定高度（大约80公里），然后返回舱翻身调整气动姿态，在气动作用下掉头再次向上弹跳，跃出了大气层，到达一定高点以后转身向下，第二次进入了大气层，开始实施第二次气动减速。