Chuyến bay quỹ đạo đầu tiên và duy nhất (không người lái) của tàu con thoi Buran 1.01 diễn ra lúc 3:00 UTC ngày 15 tháng 11 năm 1988. Nó được đưa lên quỹ đạo bởi tên lửa Energia được thiết kế đặc biệt. Hệ thống cứu mạng các nhà du hành không được lắp đặt và cũng không có phần mềm được cài đặt trên bảng hiển thị CRT.

Tàu con thoi này bay quanh Trái Đất hai lần trong 206 phút trước khi quay về, trình diễn một màn tự động hạ cánh ấn tượng ở trên đường băng sân bay vũ trụ Baikonur.

Một phần cuộc phóng được đưa lên truyền hình nhưng cảnh tàu rời bệ phóng không được quay. Điều này dẫn đến một số suy đoán rằng sứ mệnh này có thể đã bịa đặt và rằng vụ hạ cánh tiếp sau có thể không phải là từ quỹ đạo mà là từ một máy bay chở tàu vũ trụ. (Cần lưu ý rằng ở Mỹ, hành động này chỉ được sử dụng để kiểm tra các đặc điểm bay của tàu con thoi trong việc tiếp cận và hạ cánh bằng cách sử dụng phương tiện thử nghiệp tiếp cận và hạ cánh của Tàu con thoi Enterprise, vì thế khi nhiệm vụ STS-1 sắp kết thúc, cách thức xử lý đặc điểm của Tàu con thoi Columbia đã được biết đến.) Từ đó, băng video về vụ phóng được giới thiệu với công chúng, xác nhận rằng tàu thật sự được phóng lên, với các điều kiện thời tiết xấu do các phương tiện truyền thông Nga miêu tả dễ nhận thấy vào thời điểm đó.