OSIRIS-REx 將由 ULA 的 Atlas V (411 構型) 火箭發射升空，然後前往小行星 Bennu，預計 2018 年 8 月底達小行星 Bennu，先進行各項觀測作業，然後在 2020 年 7 月採集表面樣本，2021 年 9 月開始返回地球，最後在 2023 年彈出小行星樣本大氣重返艙送回樣本，探測船本體則將永遠飛離地球。
OSIRIS-REx 預計將在台灣時間 9 月 9 日早上 07:05 從 美國佛羅里達州卡納維爾角 SLC-41 發射台發射，當日發射窗口為 2 小時長。
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