После всех приготовлений, проверок и перепроверок, после того, как отсчет времени закончился, начинается подъем шаттла.
В момент Т-0, то есть окончание отсчета, верхушка бака возвращается в исходное положение, поступает команда включить твердотопливные ускорители, а также команда на отстрел нижних крепежных болтов, что дает возможность шаттлу оторваться от стартового стола. В момент Т+7, то есть через семь секунд после старта, отходит пусковая башня, и ЦУП в космическом центре имени Джонсона полностью берет на себя управление полетом. Для начала шаттл поворачивают на небольшой угол, чтобы вектор тяги проходил точно через центр тяжести системы. Через 60 секунд, в момент Т+60 топливо, находящееся в передних сегментах ускорителей, выгорает, тяга же основных ЖРД шаттла снижается, чтобы уменьшить нагрузки на всю конструкцию в период максимального динамического давления. Через 90 секунд, в момент Т+90, когда уменьшаются плотность атмосферы и аэродинамическое сопротивление, мощность двигателей снова увеличивается. Возрастает и тяга ускорителей, что объясняется увеличением поверхности горения заряда топлива. Через 120 секунд, в момент Т+120, полностью выгорает заряд ускорителей, при этом они отделяются от общей конструкции и на парашютах спускаются в океан, где их подбирает специальная служба для повторного использования при запусках. Топливный блок остается на месте и продолжает полет до момента Т+520. Именно на 520 секунде вырабатывается все топливо и основные двигатели выключаются. Через несколько мгновений после этого и топливный блок отделяется, а сам шаттл выходит на эллиптическую околоземную орбиту с апогеем 298 километров и перигеем 93 километра. Из точки перигея сход с орбиты возможен после половины витка, а вот в точке апогея включаются на две минуты два двигателя системы орбитального маневрирования, чтобы выйти на круговую орбиту. Уже после этого космонавтам необходимом открыть створки грузового отсека. Это дает возможность сбросить избыточное тепло с корабля, которое до этого выводилось с помощью испарения воды из водяных баков. Космонавты также развертывают оборудование, которое будет необходимо в полете.
Можно сказать, что с этого момента начинается «плаванье» шаттла в космическом пространстве, что не может не поражать воображение своей масштабностью.