台灣時間廿二日下午三時四十四分，天龍號於美國佛羅里達州卡納維角的海濱發射場，搭乘同為SpaceX開發的「獵鷹九號」（Falcon 9）運載火箭升空，九分鐘後這具子彈型的太空船被送入軌道。位於加州霍桑市的SpaceX任務控制中心人員紛紛從座位上躍起，互相擁抱，並鼓掌叫好。
SpaceX公司創辦人暨網路企業家馬斯克（Elon Musk）在微網誌「推特」寫道：「獵鷹飛得很完美！！天龍號已經進入軌道，我感覺如釋重負。」
這次發射顯然完美無缺。發射原定十九日展開，但由於電腦偵測到獵鷹九號的中央引擎出現高壓現象，SpaceX因而在最後一刻取消發射計畫。工程師隨後找到問題出在引擎的逆止閥故障，並於同日予以修復。
天龍號預定廿四日飛近國際太空站約二．五公里處，先進行一連串測試，若測試結果獲得美國「國家航空暨太空總署」（ＮＡＳＡ）批可，天龍號就會在廿五日嘗試與太空站靠接。靠接成功後，天龍號將卸下五百廿一公斤補給品，並裝上太空站清出的六百六十公斤貨物，預定卅一日脫離太空站折返地球，於南加州海岸外的太平洋上落海回收。
SpaceX這次嘗試送載貨太空船往返國際太空站，讓它在美國多家民營太空業者中拔得頭籌。ＮＡＳＡ的太空梭機隊去年走入歷史後，只能花大錢租用俄羅斯「聯合號」太空船載送補給品或太空人上太空站，一旦天龍號順利完成任務，美國就會有更划算的選擇，不用再仰外人鼻息。
二○○八年十二月，ＮＡＳＡ和SpaceX公司簽署總額十六億美元的合約，SpaceX將在二○一六年之前提供十二趟太空飛行，載運至少廿噸補給物資前往國際太空站。
另外，SpaceX及其他三家美國民營太空業者，也獲ＮＡＳＡ資助研發載人商用太空船，目標是在二○一五年之前讓美國重新取得送人上太空的主控權。