Po starcie w dniu 20 maja 2010 roku z kosmodromu Tanegashima, rakieta nośna H-IIA (202) (lot F17) wprowadziła sondę IKAROS, wraz z sondami Akatsuki i UNITEC-1, na prowadzącą ku Wenus orbitę heliocentryczną o peryhelium 0,72 au, aphelium 1,07 au i nachyleniu względem ekliptyki 2,0°.
28 maja 2010 roku, w ramach przygotowań do rozłożenia żagla, uwolnione zostały cztery ciężarki na wierzchołkach płatów. 31 maja prędkość rotacji sondy została zwiększona do 25 obrotów na minutę. 3 czerwca 2010 roku rozpoczął się pierwszy etap wyciągania płatów żagla. Został on zakończony 8 czerwca 2010 roku. 9 czerwca wydano komendę otwarcia zamków blokujących płaty żagla i z powodzeniem zakończono operację jego rozłożenia. Prędkość rotacji sondy spadła przy tym do 2,5 obrotów na minutę. Po rozłożeniu żagla potwierdzono też produkcję energii elektrycznej przez umieszczone na nim cienkowarstwowe ogniwa słoneczne.
14 czerwca 2010 roku z pokładu sondy została wyrzucona kamera DCAM2, która przekazała zdjęcia rozłożonego żagla.
17 czerwca 2010 roku prędkość rotacji sondy została zmniejszona do 1,1 obrotu na minutę.
19 czerwca 2010 roku z pokładu sondy została wyrzucona kamera DCAM1, która przekazała zdjęcia rozłożonego żagla.