Sonda była wyposażona w ksenon do operowania silnika jonowego jeszcze zanim wyruszyła z APL.
16 i 17 listopada 2021 odbywał się montaż obu połówek osłony ładunku rakiety nośnej Falcon 9 chroniącej sondę przed tarciem atmosferycznym w trakcie startu misji, a 17 listopada zakończono przegląd gotowości do lotu (FRR, Flight Readiness Review), którego celem jest poinformowanie zespołu o statusie misji i poświadczenie gotowości do rozpoczęcia działań przygotowawczych do startu.
mały|Start rakiety Falcon 9 z sondą DART na pokładzie
Start misji Rakieta nośna sondy DART wystartowała 24 listopada 2021 o godzinie 6:21:02 czasu UTC.
Wczesne plany dotyczące misji sugerowały umieszczenie sondy DART na wysokiej orbicie o dużej ekscentryczności wybranej w celu uniknięciu wpływu Księżyca. W takim scenariuszu DART wykorzystałby swój wysokiej wydajności elektrostatyczny silnik jonowy NEXT do powolnej ucieczki z wysokiej orbity okołoziemskiej na orbitę słoneczną o niewielkiej inklinacji, z której manewrowałby na trajektorię kolizyjną z Dimorphosem. Ponieważ DART wystartowała jako misja dedykowana dla rakiety Falcon 9, sonda wraz z drugim stopniem rakiety nośnej została umieszczona na trajektorii ucieczki z orbity okołoziemskiej. Na tej orbicie ponownie zapalił się drugi stopień rakiety, wynosząc sondę DART na orbitę heliocentryczną.