Vinasat được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa đẩy Ariane 5 ECA tại điểm bãi phóng Kourou, Guyane, một tỉnh hải ngoại của Pháp tại bờ bắc của Nam Mỹ. Vệ tinh Vinasat-1 của Việt Nam cùng phóng với vệ tinh Star one C2 của Brasil trên cùng một tên lửa. Việc lựa chọn phương án phóng kép như vậy có thể làm giảm chi phí cho các bên.

Theo kế hoạch ban đầu, việc phóng vệ tinh Vinasat-1 sẽ được tiến hành ngày 29/3/2008. Tuy nhiên sau đó nhà thầu đã 2 lần hoãn thời gian phóng (lần đầu là 12/4 và sau đó là 19/4 theo giờ Việt Nam) do các lý do kỹ thuật để đảm bảo an toàn tuyệt đối. Cuối cùng vệ tinh đã được phóng hồi 22 giờ 16 phút ngày 18 tháng 4 năm 2008 (giờ UTC) (tức 5 giờ 17 phút ngày 19 tháng 4 năm 2008 (giờ Việt Nam). 27 phút sau khi phóng, Star One C2 tách khỏi tên lửa. Tên lửa xoay hướng để tiếp tục mang Vinasat-1 đến đúng vị trí. 2 phút sau (phút thứ 29) Vinasat-1 đã tách khỏi tên lửa đẩy và cho tín hiệu gửi về Trái đất. Sau 1 tháng đo thử tại không trung, Vinasat-1 được đưa vào khai thác vào tháng 6/2008.