7月23日12时41分，搭载着“天问一号”探测器的长征五号遥四运载火箭在我国文昌卫星发射中心点火发射。火箭飞行约2167秒后，探测器与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。按计划，“天问一号”探测器发射升空后，将进入地火转移轨道，开始为期近7个月的奔火之旅。
天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。
火星探测任务由中国国家航天局组织实施，具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统组成。通过一次发射，实现多个工程目标，包括火星环绕和着陆巡视，开展火星全球性和综合性探测，并对火星表面重点地区进行精细巡视勘查。任务设定了五大科学目标，主要涉及空间环境、形貌特征、表层结构等研究。
据悉，8月19日22时20分起，天问一号环绕器上火星磁强计、矿物光谱分析仪、高分辨率相机、中分辨率相机等载荷依次完成自检，确认设备状态正常。其中，中、高分辨率相机后续将负责对火星表面成像，开展火星表面地形地貌和地质构造研究；火星磁强计后续主要负责探测火星空间磁场环境；火星矿物光谱分析仪则用来分析火星矿物组成与分布，研究火星整体化学成分与化学演化历史，分析火星资源与分布区等。
此次，天问一号任务总共有13个科学有效载荷。轨道飞行器上的七台仪器是两台摄像机，即火星轨道地下探测雷达，火星矿物学光谱仪，火星磁力仪，火星离子和中性粒子分析仪以及火星高能粒子分析仪。流动站上安装的六种仪器是多光谱摄像机，地形摄像机，火星探测器地下探测雷达，火星表面成分检测器，火星磁场检测器和火星气象监测器。
