2007年10月24日，北京時間10，探測器從西昌衛星發射中心成功發射。
24日18: 29，衛星與箭體成功分離後，嫦娥壹號衛星進入近地點205km、遠地點50930km、周期16h的超地球同步軌道。衛星在這個軌道上“運行”壹圈半後，預計在25日下午進行第壹次變軌。變軌後，衛星軌道的近地點將提高到距地球600公裏左右。衛星與運載火箭分離後，需要四次變軌才能逐漸加速到地月轉移軌道的入口速度。每次近地點加速只需要幾分鐘，需要在短時間內給衛星發送指令，衛星發動機必須準確響應，否則衛星可能會飛向其他方向。
位置
25日17: 55，北京航天控制中心成功對嫦娥壹號衛星實施首次變軌控制。這次變軌是在衛星運行到遠地點時進行的，之後要進行的三次變軌都是在近地點進行的。為什麽第壹次變軌選在遠地點？
來自北京跟蹤通信技術研究所的張博是探月工程TT&C系統的總設計師，並參與了嫦娥壹號衛星TT&C通信方案的總體設計。他說，衛星在進行變軌控制時，壹般都是在近地點和遠地點進行，這樣可以最大限度地節省衛星上攜帶的燃料。嫦娥壹號衛星第壹次變軌是在遠地點進行的，目的是提高近地點的軌道高度。
"只有在遠地點改變軌道，才能提高近地點的軌道高度."張博說，“同理，要改變遠地點的高度，就必須在近地點實施變軌。我們提高衛星近地點高度進行第壹次變軌後，會增加布置在近地點附近的測量船的跟蹤測量時間，有利於監測變軌過程。因為，衛星離地面越高，測控站和船跟蹤控制的時間就越長，這就為以後要進行的三次近地點變軌打下了堅實的基礎。”
張博說，按照測控計劃，嫦娥壹號衛星將於65438年10月26日進行第壹次近地點變軌。變軌後，衛星將進入遠地點為71400 km的軌道，周期為24小時。第二次近地點變軌後，衛星將進入遠地點為121700 km、周期為48小時的繞地球軌道。在第三次近地點變軌時，衛星將進入地月轉移軌道，踏上為期5天的奔月之旅。
根據開普勒行星運動三定律第壹定律:所有行星都有橢圓軌道，太陽位於橢圓的壹個焦點上。在以太陽S為極點，以近日點方向SP為極軸的極坐標中，行星相對於太陽的軌跡為橢圓PP1P2P'1P '，PSP'=2a代表橢圓的長徑。這條定律也適用於衛星系統。既然是橢圓軌道，當然有離地球最近和最遠的地方。所以橢圓軌道上(離地球)最遠的飛行物是遠地點，最近的是近地點。
遠離地球
發射後，嫦娥壹號衛星要在五天內繞地球轉五圈。第壹階段是轉三圈，每圈16小時，第二階段是24小時轉壹圈，第三階段是48小時轉壹圈。
火箭將衛星送入軌道後壹天左右，指令註入地面，點燃衛星主發動機變軌，將近場提升到600公裏左右，使衛星經過測控站上方時速度相對降低，便於後續控制。第二次、第三次、第四次點火用來變軌，讓衛星不斷加速:這三次變軌的目的就是加速。每改變壹次軌道，衛星的速度就增加壹點。通過三次積累，衛星加速到10.916km/s以上進入地月轉移軌道的最小速度，飛向月球。