9 lipca 2010 roku JAXA ogłosiła wyniki pomiarów potwierdzające przyspieszanie sondy przez żagiel. Wywierany przez ciśnienie promieniowania słonecznego ciąg wynosi 1,12 mN, co jest wartością zgodną z przewidywaniami.
13 i 14 lipca 2010 roku przeprowadzono pierwszy eksperyment kontroli położenia żagla przy użyciu umieszczonych na nim elementów ciekłokrystalicznych. Analiza uzyskanych danych potwierdziła, że przebieg manewru był zgodny z przewidywaniami.
8 grudnia 2010 roku o 7:39 UTC sonda IKAROS przeleciała obok Wenus w najmniejszej odległości wynoszącej 80 800 km.
Podstawowa misja sondy była zaplanowana na 6 miesięcy. W tym czasie były wykonywane testy przyspieszania sondy i manewrowania przy użyciu żagla oraz sprawdzono funkcjonowanie cienkowarstwowych ogniw słonecznych na żaglu. 26 stycznia 2011 roku JAXA poinformowała o zakończeniu fazy operacyjnej misji.
17 października 2011 roku wykonano trwający 20 minut manewr, który spowodował odwrócenie kierunku rotacji sondy i nadał jej wartość 0,24 obrotu na minutę.
W wyniku oddalania się sondy od Słońca i niekorzystnego dla generowania energii elektrycznej kąta ustawienia żagla, IKAROS, przed 6 stycznia 2012 roku, wszedł w stan hibernacji. Ponowny kontakt z sondą udało się nawiązać 6 września 2012 roku.