7月23日12时41分，在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场，“天问一号”火星探测器发射成功，由长征五号遥四运载火箭发射升空。在飞行2000多秒后，探测器进入预定轨道，开启中国首次火星探测任务。
整个发射任务看起来仅有短短的几十分钟，但背后却是整整20天的准备，为这次成功发射保驾护航。
7月3日，远望6号测量船完成北斗三号收官卫星等海上测控任务后，顺利返航停靠中国卫星海上测控部码头，在返航途中，研究人员就已经提前进入“火星探测”任务专项准备状态，制定方案预案，组织技术交流对话、进行设备指标测试，开展任务联调演练
7月13日，远望6号测量船驶离中国卫星海上测控部码头，奔赴指定海域执行我国火星探测器“天问一号”海上测控任务。“天问一号”发射任务，总共出动了三艘航天测量船：远望6号在南海，远望5、7号在太平洋。在出发之前，远望6号航海系统提前与远望7号船沟通，共享大西洋航线、气象海况等各类信息，提前熟悉电子海图、更新气象数据、制定主备用航线。
当进行航天发射任务时，因为我国国土面积有限，本土测控站已经不能满足对这些航天器跟踪测量的需要，尤其是在远地点对航天器进行控制时，航天器往往处在地球的另一面，这就需要建立国土以外的测控站。
地球表面约70%的面积为海洋，在陆地建站，除同步定点卫星以外只能跟踪航天器航程的一小部分。为满足对航天器跟踪、测控的需要，航天测量船就应运而生。远洋测量船均对飞船进行跟踪测轨、遥测、遥控、天地话音通信、接收飞船电视图象等任务。
7月15日，中国空间技术研究院抓总研制的火星探测器“天问一号”已经运抵海南文昌发射场，开展相关准备工作
7月17日，长征五号运载火箭从总装测试厂房转运101塔架，然后进行火箭功能检查和联合测试工作，发射前试验是运载火箭和航天器规模最大的试验，是在工厂和发射场进行的。其目的是验证运载火箭和航天器是否符合飞行试验的各项要求，并验证测试发控系统和整个发射场系统的状态是否合格。在确认最终状态后，火箭将加注推进剂，按计划实施发射。
同样是在17日，西安卫星测控中心对地面测控通信系统进行了适应性改造，因为火星距离地球太过于遥远，地球发送到火星的无线电信号延时很长，在地球上，仅需0.13秒就能实现任意两点的通信，地月之间则需要2.5秒，可是，当地球与火星处于最大距离时，即便是光速通信也会有44分钟的延时。
因此火星探测器需有较强的自主控制能力；由于信号的强度与距离的平方成反比，距地球太遥远的火星需要装有高增益、高可靠通信设备，以及必须拥有天线直径很大的地面深空测控网以增加探测距离。
“天问一号”火星探测器成功进入地火转移轨道后，西安卫星测控中心喀什深空站、佳木斯深空站将为其提供全程测控支持。西安卫星测控中心重点对两个深空站的频率综合系统、多功能数字基带、监视和控制系统设备软硬件进行升级，为执行相关任务提供更加稳定、强大的测控保障。同时，此次改造还为两大深空站的测控系统加装自动化运行模块，
7月18日，北京航天飞行控制中心大厅，工作人员正对设备程序进行紧张地联调联试。北京飞控中心承担着地火转移轨道控制、火星环绕捕获控制、火面遥操作控制和环绕器运行管理等任务。首次火星探测任务相对载人航天和月球探测任务，具有航天器平台新、探测领域新、实施周期长、测控模式复杂、轨道控制要求高以及应急处置难度大等特点难点。所以北京航天飞行控制中心大厅将全面采用新一代飞控软硬件系统。
为此该中心科研人员组织开展了多次可靠性测试、压力测试和稳定性测试，完成了软件第三方评测，并通过各项联调演练，检验了新一代软件系统以及国产化硬件平台的功能性能和协同工作的匹配性。
7月22日，西安卫星测控中心及其所属各测控站点已完成各项联调联试工作，确保为“天问一号”任务提供稳定、强大的测控保障。
除此之外，任何航天器的发射，对气象环境都有需求。风、气温等均是气象保障的重点，在发射之前，国家空间天气监测预警中心会对天气进行实时监控，并定期制作空间天气专报，保证发射任务圆满进行。
可以说，“天问一号”火星探测器发射成功，离不开大家的齐心协力，众志成城，然而发射成功并不意味着最终胜利，航天人们还要对“天问一号”进行实时监测，保证成功登陆火星。