White Knight, piloté par Peter Siebold, a transporté SpaceShipOne à l’altitude de lancement. À 08:15 PDT, à une altitude de 47 900 pieds (14,6 km) et à une vitesse de 112 nœuds (58 m/s), SpaceShipOne a été libéré de White Knight. Après un vol plané à 44 400 pieds (13,5 km) et une accélération à Mach 0,55, la fusée a été allumée pour une combustion de 15 secondes.
9 secondes après la combustion, SpaceShipOne a dépassé la vitesse du son. L’engin a grimpé à un angle de 70 degrés, en accélérant à 3 g (30 m/s²). Au moment de la combustion, le nombre de Mach était de 1,2. L’engin a roulé jusqu’à une altitude d’apogée de 67 800 pieds (20,7 km).
L’engin a été reconfiguré en mode haute traînée (« plumes ») pour commencer la descente. Après environ une minute de descente, il est passé en configuration planeur à 35 000 pieds (10,7 km). Il a ensuite plané pendant 12 minutes pour revenir à l’aéroport de Mojave.
Lors de l’atterrissage, une oscillation de roulis a provoqué l’effondrement du train principal gauche. L’engin a fait une sortie de piste en roulant pour s’arrêter dans du sable mou. L’engin a subi des dommages mineurs, réparés ultérieurement, et le pilote n’a pas été blessé.