По плану, полет должен продлиться чуть более 25 дней. После старта с космодрома и выхода на низкую околоземную орбиту верхняя ступень ракеты-носителя SLS Block 1 выдала разгонный импульс для перевода корабля на отлетную траекторию к Луне и отделилась. Теперь Orion будет полагаться исключительно на свои бортовые системы. И хотя на его борту пока еще нет экипажа, он стал первым пилотируемым кораблем, который уйдет от Земли дальше, чем любой другой за последние полвека.
Через четверо суток он прибудет в окрестности Луны. Совершив гравитационный маневр на расстоянии 100 км от ее поверхности, Orion перейдет на так называемую ретроградную орбиту: направление вращения будет противоположно орбитальному движению Луны вокруг Земли, а апоселений (наивысшая точка траектории над Луной) составит 70 тыс. км. На этой орбите он пробудет 16 суток, тестируя бортовые системы. В частности, будет измеряться воздействие космической радиации на два манекена, размещенные в кабине корабля.
Через 20 суток после старта двигатели направят Orion с окололунной орбиты к Земле. Путь домой займет пять дней. 11 декабря командный модуль корабля должен войти в атмосферу нашей планеты и через полчаса приводниться в Тихом океане у побережья Баха (штат Калифорния), где его подберет спасательное судно.
В случае успеха беспилотной миссии Artemis I начнется фаза пилотируемых полетов к Луне. Первый из них – Artemis II, предусматривающей облет Луны экипажем из 4 человек без высадки на ее поверхность – пока намечается на конец 2024 года. Если и тут всё пройдет штатно, то в 2025-м в рамках миссии Artemis III американцы снова – впервые с декабря 1972 года – смогут высадиться на поверхность естественного спутника Земли.