انطلق المسبار بالصاروخ إتش-2 أيه الياباني الثقيل، ويحمل المسبار عددًا من أجهزة الاستشعار ومن اللحظات الفارقة التي ستشاهد عند الإطلاق هو العد التنازلي، الذي سيكون باللغة العربية للمرة الأولى، في إشارةٍ تحمل دلالات واضحة على عروبيّة هذا الإنجاز، في حين يتوقع أن تستغرق الرحلة الفضائية قرابة 7 أشهر، ليصل المسبار لمداره على الكوكب الأحمر، حيث يبدأ في التقاط أولى صوره العالية الجودة لسطح المريخ بحلول فبراير 2021، تزامنًا مع الذكرى 50 لقيام اتحاد دولة الإمارات المتحدة العربية.
في 14 يوليو 2020، أعلنت وكالة الإمارات للفضاء ومركز محمد بن راشد للفضاء بالتعاون والتشاور مع شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة المسؤولة عن صاروخ الإطلاق، تأجيل موعد إطلاق “مسبار الأمل” بسبب الظروف الجوية في موقع الإطلاق في جزيرة تانيغاشيما اليابانية، والذي سيكون يوم الجمعة الموافق 17 يوليو 2020، في تمام الساعة: 12:43 بعد منتصف الليل بتوقيت دولة الإمارات، (16 يوليو 2020، في تمام الساعة 08:43 مساء بتوقيت غرينتش)، وذلك من مركز تانيغاشيما الفضائي في اليابان.
وفي 15 يوليو 2020 أعلنت وكالة الفضاء الإماراتية تأجيل انطلاق المسبار للمرة الثانية وذلك لسوء الأحوال الجوية، وبعدها في 16 يوليو 2020 تقرر مبدئياً أن يكون إطلاق المهمة في الفترة ما بين 20 و22 يوليو 2020 اعتماداً على تحسن الأجواء، وفي 17 يوليو 2020 أعلنت وكالة الإمارات للفضاء ومركز محمد بن راشد للفضاء أنه تقرر مبدئياً أن يكون إطلاق مهمة الإمارات للمريخ في 20 يوليو 2020 في تمام الساعة 01:58:14 بعد منتصف الليل (بتوقيت الإمارات)، 19 يوليو 2020 09:58:14 مساء (بتوقيت غرينيتش). دخل المسبار مدار المريخ يوم 9 فبراير2021 في تمام الساعة 7:45 مساءً بتوقيت دولة الإمارات، لتكون الإمارات أول بلد عربي ينجح في ذلك وخامس وكالة فضائية حول العالم.