Am 26. November 2011 um 15:02 UTC ist die Sonde an Bord einer Atlas V(541) von der Cape Canaveral Air Force Station aus gestartet. Die Ankunft auf dem Mars wird nach etwa neun Monaten Flug im August 2012 erwartet.
Datenmenge des MRO im Vergleich zu früheren NASA-Raumsonden