В июне 2018 аппарат должен прибыть к цели, орбита которой пролегает между орбитами Земли и Марса. На себе «Хаябуса-2» несет четыре миниатюрных спускаемых аппарата, и, кроме того, ученые предполагают несколько раз коснуться поверхности астероида самим зондом. Малая гравитация 1999 JU3 позволит сесть на поверхность, взять пробы грунта и затем снова взлететь. Если все пойдет по плану, то уже в 2020 «Хаябуса-2» вернет на землю образцы грунта.
Название «Хаябусе-2» дано в честь аналогичного (но с меньшим количеством посадочных модулей) аппарата, отправленного в 2003 году к астероиду Итокава. Первая «Хаябуса» достигла цели в 2005 году, но затем смогла вернуться на Землю лишь в 2010, намного позже запланированного на 2007 год срока. Причиной стала потеря ориентации при столкновении с астероидом, отказ двух гироскопов из трех и поломка ионных двигателей. После возникновения неполадок в ноябре 2005 года специалисты Японского космического агентства JAXA смогли восстановить управление лишь к марту 2006-го, и в июне 2006 года аппарат отправился в обратный путь на двух двигателях из четырех. При проектировании нового зонда инженеры учли накопленный опыт и надеются избежать подобных неприятностей.
Пока что на Землю доставлено только вещество с Луны и астероида Итокава, причем «Хаябуса» смогла зачерпнуть всего несколько пылинок. Миссия «Фобос-грунт» по доставке вещества со спутника Марса Фобоса закончилась неудачей из-за аварии еще на околоземной орбите. Кроме того, зонд Stardust (NASA, дословно «звездная пыль») собрал в открытом космосе некоторое количество пыли внутри специальных ловушек из аэрогеля и доставил их на Землю.