スターライナー宇宙船は、アトラスVロケットにより打ち上げられます。打上げ15分後には上段ステージからスターライナー宇宙船が切り離されます。打上げ31分後にはスターライナー宇宙船は軌道上マヌーバと姿勢制御用の4つのエンジンを点火し、軌道投入マヌーバを実行し、地球を回る周回軌道に入ります。

スターライナー宇宙船が軌道上の安定軌道に到達すると、ランデブ運用が始まります。スターライナー宇宙船がISSに接近すると、同宇宙船のスタートラッカーが、ISSを確認し、数時間かけてゆっくりISSに接近し、200m手前で一旦停止します。その後、地上の運用チームが先に進んでよい、と判断した後、ドッキングアダプタの10m手前まで接近し、そこで再度一旦停止した後、最後のアプローチとドッキングに移ります。

スターライナー宇宙船がISSから離脱する際には、同宇宙船はISSからゆっくり遠ざかり、軌道噴射離脱（デオービットバーン）の位置決めを行います。その後、太平洋上の正確な軌道上位置に入った時点で、デオービットバーンを行った後、Service Moduleを分離してCrew Module（カプセル）は大気圏に再突入します。その後、先ず、2つの小パラシュートを展開しカプセル、引き続いて3つのメインパラシュートを展開してカプセルを減速させます。高度約900mで、衝撃を吸収し安全な帰還を果たすためのエアバッグを膨らませ、着陸します。