White Knight, bestuurd door Peter Siebold, bracht SpaceShipOne naar lanceringshoogte. Om 08:15 PDT op een hoogte van 47.900 voet (14,6 km) en een snelheid van 112 knopen (58 m/s), werd SpaceShipOne losgelaten van White Knight. Na zweven tot 44,400 voet (13.5 km) en versnelling tot Mach 0.55, werd de raket ontstoken voor een 15 seconden durende verbranding.
9 seconden in de verbranding, overschreed SpaceShipOne de snelheid van het geluid. Het vaartuig klom onder een hoek van 70 graden, versnellend met 3 g (30 m/s²). Bij burn-out was het Mach nummer 1.2. Het vaartuig kuste naar een apogee hoogte van 67.800 voet (20,7 km).
Het vaartuig werd opnieuw geconfigureerd in een hoge-drag (“gevederde”) modus om de afdaling te beginnen. Na ongeveer een minuut van de daling, schakelde het over naar zweefvliegtuig configuratie op 35.000 voet (10,7 km). Het zweefde vervolgens gedurende 12 minuten terug naar Mojave Airport.
Tijdens de landing veroorzaakte een rol-oscillatie dat het linker hoofdlandingsgestel inklapte. Het vliegtuig maakte een uitstapje van de baan en rolde tot stilstand in zacht zand. Het vliegtuig liep lichte schade op, die later werd gerepareerd, en de piloot bleef ongedeerd.