El cohete, de 70 metros de alto y con capacidad para transportar más de 66 toneladas, despegó a las 15.45 hora local (20.45 GMT) de la plataforma LC-39A de dicho centro de la Administración Nacional estadounidense de Aeronáutica y del Espacio (NASA), la misma de la que partieron los cohetes de las misiones Apolo con destino a la Luna (1961-1972).
Miles de personas contemplaron el lanzamiento desde las áreas habilitadas para ello en el Centro Kennedy, se sumaron con entusiasmo a la cuenta atrás y se abrazaron al comprobar el éxito de la operación, mientras se escuchaba la canción de David Bowie "Space Oddity". Dos minutos y medio después del despegue, los dos cohetes laterales se separaron y 30 segundos más tarde la cápsula con el Tesla Roadster, con un maniquí llamado "Starman" al volante, se alejó del tercer proyectil y quedó al descubierto.
Una de las principales preocupaciones del presidente de Space X, Elon Musk, se centraba en el minuto posterior al despegue, cuando el cohete soportó la máxima presión aerodinámica. Otro de los retos del lanzamiento era lograr el triple aterrizaje de los tres cohetes aceleradores de los que consta el Falcon Heavy, para ser reutilizados en futuras misiones, un procedimiento que SpaceX ya consiguió con uno de sus cohetes, el Falcon 9, y que hoy repitió con, al menos, dos de los tres.
El coste de una misión del Falcon Heavy es de 90 millones de dólares y la capacidad de carga que puede transportar varía desde las 66 toneladas si el destino es la órbita de la Tierra a las 17 toneladas si el objetivo es Marte. SpaceX tiene como ambicioso objetivo "transportar humanos al espacio y recuperar la posibilidad de hacer misiones tripuladas a la Luna o Marte".