El cohete despegó a las 20.45 UTC, dos horas y 45 minutos más tarde de lo previsto, debido a fuertes vientos a gran altitud que podrían complicar la trayectoria inicial del cohete. Formado por dos cohetes laterales y uno central, los dos primeros se desprendieron a los dos minutos y medio del despegue del cuerpo principal y regresaron de forma controlada a puntos de aterrizaje situados en el propio Centro Espacial Kennedy, solo siete minutos después del lanzamiento.
El motor principal del cohete prosiguió proporcionando empuje a la cápsula superior para la carga útil. Un minuto después, este cohete también se separó y regresó de forma controlada hasta una plataforma marina en pleno océano atlántico. Era la primera vez que SpaceX recuperaba en un solo lanzamiento tres primeras etapas de sus cohetes. Poder reutilizarlos abarata sensiblemente el coste.
Con 70 metros de altura y la capacidad de llevar a la órbita terrestre 64 toneladas, el Falcon Heavy llevaba una carga útil en su vuelo de estreno menos pesada. En su compartimento de carga, el lanzador porta un coche eléctrico Tesla, empresa que, como SpaceX, también preside Elon Musk, y cuyo destino final será la órbita de Marte.