Die Falcon Heavy hob am 6. Februar um 15.45 Uhr (Ortszeit) vom Launch Complex 39A in Cape Canaveral ab. Der Start wurde wegen starker Schwerwinde in der Atmosphäre zwei Mal verschoben und fand schließlich doch noch kurz vor Ende des zweieinhalbstündigen Zeitfensters statt. Die Schwerlastrakete hatte bei ihrem ersten Flug noch keine kommerzielle Nutzlast an Bord, dafür aber Elon Musks kirschroten Tesla Roadster mit einem Dummy namens "Starman" im neuen SpaceX-Raumanzug.
Etwa zweieinhalb Minuten nach dem Start, in einer Höhe von 61 Kilometern, wurden die seitlichen Booster abgetrennt. Diese beiden bereits bei anderen Missionen genutzten Falcon-9-Erststufen landeten acht Minuten nach dem Start synchron in Cape Canaveral auf den Landezonen 1 und 2 des früheren Launch Complex 13.
Die Oberstufe zündete drei Mal und brachte sich und die Nutzlast in eine heliozentrische Umlaufbahn zwischen Erde und Mars. SpaceX hat die Nutzlast mit drei Kameras ausgestattet überträgtLivebilder, die den Roadster und den Dummy im All zeigen. Im Radio des modifizierten Roadster lief beim Start angeblich David Bowies "Major Tom". Auf dem Display in der Mittelkonsole steht "Don't Panic", ein Zitat aus Douglas Adams Roman "Per Anhalter durch die Galaxis". Im Handschuhfach befindet sich ein Datenspeicher mit Isaac Asimovs Foundation-Trilogie. Der Roadster auf dem Weg zum Mars ist jedenfalls ein gelungener PR-Gag sowohl für SpaceX als auch Tesla.
Mittlere Erststufe landete nicht wie geplant
Einen Fehlschlag gilt es allerdings für SpaceX zu verkraften: Die Landung der mittleren Erststufe auf einer schwimmenden Plattform im Atlantik ging schief. Die mittlere Erststufe war gut drei Minuten nach dem Start in einer Höhe von 92 Kilometern abgetrennt worden. Nach Angaben von SpaceX zündete jedoch nur eines von drei Triebwerken zur finalen Bremszündung. Die Erststufe verfehlte das Drohnenschiff um etwa 100 Meter und schlug mit rund 480 Kilometern pro Stunde auf dem Wasser auf.
Die Hauptstufe der Falcon Heavy besteht aus zwei Erststufen der kleineren Falcon 9 sowie einer neu designten mittleren Erststufe und verfügt insgesamt über 27 Merlin-Triebwerke. Damit generiert die Rakete auf Meereshöhe 22.819 Kilonewton Schub. In der Oberstufe kommt ebenfalls das gleiche, wiederzündbare Merlin-Triebwerk zum Einsatz wie in der Falcon 9. Die Schwerlastrakete kann 63,8 Tonnen Nutzlast in den niedrigen Erdorbit befördern, 26,7 Tonnen in den geostationären Transferorbit und 16,8 Tonnen zum Mars.
Mit der Falcon Heavy könnten künftig große militärische Nutzlasten befördert werden. Astronauten wird die Falcon Heavy wohl nicht ins All bringen, da SpaceX bereits eine noch größere Rakete entwickelt, die Big Falcon Rocket (BFR). Musk stellte die BFR im September 2016 vor, sie soll einmal Menschen zum Mond oder Mars bringen.