5月29日1時31分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙Y110運載火箭，成功將行星探測工程天問二號探測器發射升空。火箭飛行約18分鐘后，將探測器送入地球至小行星2016HO3轉移軌道。此后，探測器太陽翼正常展開，發射任務取得圓滿成功。
此次任務中，中國航天科工集團有限公司自主研制生產的系列技術產品助力天問二號遨游太空。
天問二號主要任務目標是對小行星2016HO3進行探測、取樣并返回地球，此后再對主帶彗星311P開展科學探測。小行星2016HO3是人類目前發現的地球準衛星之一。天問二號任務工程目標一是突破弱引力天體表面取樣、高精度相對自主導航與控制、小推力轉移軌道設計等一系列關鍵技術，二是為小行星起源及演化等前沿科學研究提供探測數據和珍貴樣品。科學目標則聚焦于測定小行星和主帶彗星的多項物理參數，一是測定小行星和主帶彗星的軌道參數、自轉參數、形狀大小、熱輻射特性等物理參數，開展軌道動力學研究；二是開展小行星和主帶彗星的形貌、物質組分、內部結構以及可能的噴發物等研究；三是開展樣品的實驗室分析研究，測定樣品物理性質、化學與礦物成分、同位素組成和結構構造，開展小行星和太陽系早期的形成與演化研究。
此次發射任務圓滿成功，僅僅是天問二號任務漫長探測過程的“第一步”。天問二號任務技術難度大，工程風險高，共包含發射段、小行星轉移段、小行星接近段、小行星交會段、小行星近距探測段、小行星采樣段、返回等待段、返回轉移段、再入回收段、主帶彗星轉移段、主帶彗星接近段、主帶彗星交會段、主帶彗星近距探測段等13個飛行階段。其中，小行星探測和采樣返回包括9個階段，發射段順利完成后，探測器進入小行星轉移段，這一階段將持續約1年，期間需實施深空機動、中途修正等操作，直至距離小行星約3萬公里處。隨后依次進入小行星接近段、交會段、近距探測段，在近距探測段按照“邊飛邊探、逐步逼近”原則，對小行星開展懸停、主動繞飛等探測，確定采樣區后進入采樣段。完成采樣任務后，探測器將經歷返回等待段、返回轉移段，在返回轉移段接近地球，返回艙與主探測器分離，之后獨自進入再入回收段，預計于2027年底著陸地球并完成回收。此后，主探測器則繼續飛行，前往主帶彗星311P，開展后續探測任務。
探測器上共配置了中視場彩色相機、多光譜相機、可見紅外成像光譜儀、熱輻射光譜儀、探測雷達、磁強計、帶電粒子與中性粒子分析儀、噴發物分析儀、窄視場導航敏感器、激光一體化導航敏感器、旋轉衍射高光譜相機等11臺科學設備。這些先進設備將助力探測器在飛行過程中對小行星和主帶彗星進行探測，獲取科學數據。
