White Knight, med Peter Siebold som pilot, förde SpaceShipOne till starthöjd. Kl. 08.15 PDT på en höjd av 14,6 km (47 900 fot) och med en hastighet av 58 m/s (112 knop) släpptes SpaceShipOne från White Knight. Efter att ha glidit till 13,5 km (44 400 fot) och accelererat till Mach 0,55, tändes raketen för en 15 sekunders bränning.
9 sekunder in i bränningen överskred SpaceShipOne ljudets hastighet. Flygplanet klättrade i en vinkel på 70 grader och accelererade med 3 g (30 m/s²). Vid utbränningen var Mach-talet 1,2. Flygplanet rullade till en apogeehöjd på 20,7 km (67 800 fot).
Flygplanet omkonfigurerades till hög dragkraft (”fjäderläge”) för att påbörja nedstigningen. Efter ungefär en minuts nedstigning övergick den till glidarkonfiguration på 35 000 fot (10,7 km). Den gled sedan i 12 minuter tillbaka till Mojave Airport.
Under landningen orsakade en rulloscillation att det vänstra huvudstället kollapsade. Flygplanet gjorde en utflykt på landningsbanan och rullade till stopp i mjuk sand. Flygplanet fick mindre skador, som senare reparerades, och piloten var oskadd.