चंद्रयान ऑक्टोबर २२, २००८ रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ६ वाजून २२ मिनिटांनी श्रीहरिकोटा येथील सतीश धवन अंतराळ केंद्रावरून प्रक्षेपित करण्यात आले. हे प्रक्षेपण इस्रोचे ४४.४ उंचीचे व चार टप्प्यांचे पी.एस.एल.व्ही. प्रक्षेपक वापरून करण्यात आले. याना चंद्राच्या कक्षेत पोहोचण्यासाठी जवळपास पंधरा दिवस लागतील. पिन्या, बंगळूर येथील इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग ॲन्ड कमांड नेटवर्क पुढील दोन वर्षे यानाच्या मागावर असेल तसेच त्याचे नियंत्रण करेल.

पी.एस.एल.व्ही. प्रक्षेपकाने चंद्रयानाला २२ ऑक्टोबरला त्याच्या पृथ्वीभोवतीच्या पहिल्या लंबवर्तुळाकार कक्षेत नेऊन सोडले. या कक्षेला इलिप्टिकल ट्रांसफर ऑर्बिट (इ.टी.ओ.) असे म्हणतात. या कक्षेचा उपनाभी बिंदू (Perigee) पृथ्वीच्या पृष्ठभागापासून जवळपास २५० कि.मी. तर अपनाभी बिंदू (Apogee) जवळपास २२,००० कि.मी. इतका आहे. यानंतर पाच टप्प्यांमध्ये चंद्रयानाची कक्षा वाढविण्यात आली व त्याला चंद्राभोवतीच्या कक्षेत ठेवण्यात आले. हे पाच टप्पे खालीलप्रमाणे आहेत.
कक्षा वाढविण्याचा पहिला टप्पा २३ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ९ वाजता पूर्ण करण्यात आला. या टप्प्यादरम्यान यानावरील ४४० वॅटचे इंजीन (जे द्रवरूपातील इंधनावर चालते) जवळपास १८ मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. या सूचना "इस्रो टेलिमेट्री, ट्रॅकिंग ॲन्ड कमांड नेटवर्क" मधील अंतराळयान नियंत्रण केंद्र (स्पेसक्राफ्ट कंट्रोल सेंटर - एस.एस.सी.) मधून देण्यात आल्या. यामुळे चंद्रयानाची कक्षा उचलली जाऊन तिचा नवीन अपनाभी बिंदू जवळपास ३७,९०० कि.मी. तर नवीन उपनाभी बिंदू जवळपास ३०५ कि.मी. इतका होईल. या कक्षेत चंद्रयानाचा परिभ्रमण काळ जवळपास ११ तास होता.

कक्षा वाढविण्याचा पहिला टप्पा २५ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ५ वाजून ४८ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. यावेळेस यानावरील इंजीन जवळपास १६ मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. या टप्प्यामध्ये यानाचा अपनाभी बिंदू ७४,७१५ कि.मी. इतका करण्यात आला तर उपनाभी बिंदू ३३६ कि.मी. करण्यात आला. या टप्प्यानंतर यानाने आपला एक पंचमांश प्रवास पूर्ण केला. ही पहिलीच वेळ होती जेव्हा कोणतेही भारतीय यान भूस्थिर कक्षेच्या पलिकडे गेले होते. या कक्षेत यानाचा परिभ्रमण काळ जवळपास २५ तास होता.

यानंतरचा तिसरा टप्पा २६ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ७ वाजून ०८ मिनिटांनी पूर्ण करण्यात आला. यादरम्यान यानावरील इंजीन जवळपास साडे नऊ मिनिटांसाठी चालविण्यात आले. यामुळे यानाची कक्षा अधिकच लंबवर्तुळाकार बनली. या नव्या कक्षेत यानाचा उपनाभी बिंदू ३४८ कि.मी. इतका होता तर अपनाभी बिंदू १६४,००० कि.मी. इतका होता व परिभ्रमण काळ जवळपास ७३ तास होता.

चौथ्या टप्प्यामध्ये २९ ऑक्टोबर रोजी भारतीय प्रमाणवेळेनुसार सकाळी ७ वाजून ३८ मिनिटांनी, तीन मिनिटे इंजीन चालवून यानाची कक्षा अजून लंबवर्तुळाकार केली गेली. या नव्या कक्षेत यानाचा उपनाभी बिंदू ४६५ कि.मी. इतका होता तर अपनाभी बिंदू २६७,००० कि.मी. इतका होता व परिभ्रमण काळ जवळपास ६ दिवसांचा होता. या टप्प्यानंतर यानाने आपल्या प्रवासातील अर्धा भाग पूर्ण केला.

अंतिम कक्षा
अंतरिक्ष यानाचा प्रवास
निगडित व्यक्ती
चंद्राच्या कक्षेत प्रवेश