长征八号遥三运载火箭飞行24分钟后，鹊桥二号与运载火箭分离，天都星组合体在鹊桥二号中继星分离后120秒与运载火箭分离，进入近地点高度200公里、远地点高度42万公里的直接地月转移轨道，卫星太阳翼正常展开，发射任务取得圆满成功。

后续，天都星将在地面测控的支持下，经过中途修正、近月制动，进入捕获轨道；随后经轨道控制，进入24小时周期的环月大椭圆冻结轨道，两星分离并调整相对距离约200公里，开展月球轨道导航空间基准异源标定、Ka频段通信测距一体化新体制试验、月地高可靠传输与路由等新技术验证。

长征八号遥三运载火箭采用芯级捆绑两枚液体助推器的两级半构型，全箭总长50余米。此次任务是长征八号运载火箭首次执行探月轨道发射任务。研制团队根据多窗口多弹道、低空高速飞行剖面等任务需求，对火箭进行了设计改进和优化，扩展了任务适应性，提高了可靠性。长征八号遥三火箭此次完成鹊桥二号中继星和天都一号、二号通导技术试验星一箭三星发射，这是长征系列运载火箭第512次发射。

此次天都星任务中，工程总体由深空探测实验室承担。“天都”的名称来源于安徽黄山主峰之一，寓意“天上都会”。此前“巢湖一号”“合肥高新一号”等以安徽元素命名的卫星相继发射成功，但都是在近地轨道运行。而两颗“天都星”则是首次以安徽元素命名的探月卫星飞向宇宙深处，这意味着我省深空探测事业又往前迈进了一步，向着更深更远处发展。