W jego wyniku orbita uzyskała parametry: 1055×379196 km, okres wyniósł 10 dni i 48 minut.
Sonda weszła na orbitę okołoksiężycową 3 października o 21:20 UTC.
Parametry początkowej orbity okołobiegunowej wynosiły: perycentrum 101 km, apocentrum 11741 km, nachylenie 90° i okres obiegu 16 h 42 min. Następnie sonda wykonała serię manewrów obniżenia orbity, aż do osiągnięcia docelowej orbity kołowej odległej od powierzchni o 100 km i o okresie obiegu 2 h. W trakcie obniżania orbity z orbitera zostały kolejno uwolnione subsatelity.
Relay Satellite (Rstar, Okina) został oddzielony 9 października 2007 o 00:36 UTC.
VRAD (Vstar, Ouna) został oddzielony 12 października o 04:28 UTC.
Relay Satellite (Okina) wszedł na orbitę o parametrach 115 x 2399 km, natomiast VRAD (Ouna) pozostał na orbicie 127 x 795 km.
21 października po wejściu sondy Kaguya na zaplanowaną orbitę roboczą rozpoczęto fazę weryfikacji jej aparatury, która trwała do połowy grudnia 2007 r.
21 grudnia 2007 r. rozpoczęła się faza prowadzenia stałych obserwacji naukowych.
12 lutego 2009 r. nastąpił upadek subsatelity Okina (Rstar) na powierzchnię Księżyca. Zakończył się tym samym eksperyment czterokierunkowych pomiarów dopplerowskich pola grawitacyjnego Księżyca. Upadek nastąpił w punkcie o współrzędnych 200,967°E, 28,213°N.