Start Pierwotną datą startu satelitów THEMIS był 19 października 2006, jednakże problemy techniczne związane z drugim stopniem rakiety nośnej Delta II, które wpłynęły także na datę startu misji STEREO, opóźniły misję do 15 lutego 2007. Start nie odbył się tego dnia, gdyż złe warunki pogodowe opóźniły tankowanie drugiego członu rakiety o 24 godziny. Próba z 16 lutego została przerwana na cztery minuty przed startem z powodu silnego wiatru w wyższych częściach atmosfery. Ostatecznie start nastąpił 17 lutego 2007 o godz. 23:01 UTC. thumb|left|180px|Wygląd pojedynczego statku THEMIS Budowa Wszystkie pięć statków zbudowała firma Swales Aerospace, przejęta w 2007 przez ATK. Instrumenty naukowe dostarczył University of California w Berkeley.Masa startowa satelity wynosiła 126 kg, z czego 49 kg stanowiło paliwo (hydrazyna). Główną częścią statków jest tzw. IDPU (Instrument Data Processing Unit), wydzielona część, która odpowiada za przetwarzanie i sterowanie przyrządami naukowymi satelitów. Każdy satelita posiada osiem paneli ogniw słonecznych – po dwa na górnej i dolnej ściance oraz po jednym na każdej z czterech bocznych ścianek statku, są one w stanie dostarczyć maksymalnie 40,5 W energii.