随着发射时间的临近，任何类似的担忧都会迅速被愉悦的情绪代替。倒计时正在走向零点，指令长和导航员密切注视着“猎户座”飞船玻璃座舱中的仪表盘（glasscockpit），上面全屏显示着各种飞行数据。这种仪表盘是根据先进型客机（比如波音787梦幻客机）中使用的电子设备系统改进而来的。它使用了节能型电子设备，采用了电脑化的电传操纵系统，几乎没有机械开关，与“阿波罗”飞船的操控面板完全不同。

突然而来的震动摇晃着整艘飞船，巨大的雷鸣声接踵而来，细长的战神1号火箭开始飞向天空。巨大的加速度将宇航员紧紧压在座椅之中，随着火箭一起迅速升空。

经过两分半钟的飞行，在固体火箭推动下，战神1号的速度达到了6马赫。在大约61千米的高空，火箭第一级分离，在降落伞的保护下落回地球，然后被回收利用。与此同时，第二级火箭的J-2X发动机点火，将“猎户座”飞船的乘员舱、服务舱和“发射中断系统”送出大气层。飞船脱离大气层后，整流罩完成使命，从船体上脱落以减轻重量，从而进一步增强飞船的爬升性能。此时，飞船已经获得足够的速度，因发生故障需要紧急脱离的风险大大降低，因此“发射中断系统”及其防护整流罩与飞船分离。当乘员舱和服务舱抵达大约100千米的高空时，第二级火箭发动机关闭。

交会，飞向月球

接下来，服务舱发动机点火，将“猎户座”飞船顺利送入轨道，开始实施必要的轨道机动，以便与先前发射升空的“地球离开级”和月球着陆器交会。“猎户座”飞船主发动机是根据经过实际飞行检验的航天飞机轨道机动发动机演变而来的，在推进力和推进效率方面都有所改进。服务舱包括发电和蓄电系统、能将多余热量散入太空的散热系统，以及任务执行过程中所需的科学设备和所有液体。为了给乘员舱腾出最大的空间，服务舱也装有一些航空电子系统，以及一部分环境控制和生命保障子系统。服务舱的舱体由采用蜂窝状结构的轻型铝增强型聚合物制成。这种简便的制造方法有利于降低此类一次性消耗部件的成本。