Przebieg misji 14 maja 2009 rakieta nośna Ariane 5 ECA, startująca z Gujańskiego Centrum Kosmicznego, wyniosła Obserwatorium Herschela i satelitę Planck na trajektorię transferową prowadzącą do punktu L2 układu Ziemia – Słońce. Odłączenie Obserwatorium Herschela od górnego stopnia rakiety nośnej nastąpiło po 25 min i 53 s od startu, na wysokości 1142 km nad wschodnim wybrzeżem Afryki. Odłączenie satelity Planck miało miejsce na wysokości 1723 km, po 28 min i 29 s od startu. Od tej pory misje obydwu satelitów były kontynuowane niezależnie.
Podróż Obserwatorium Herschela w okolice punktu L2 trwała około 60 dni. Rakieta nośna wprowadziła satelitę na wstępną orbitę o perygeum 270 km, apogeum 1 197 080 km i nachyleniu 5,99°. 15 maja został wykonany pierwszy manewr korekcyjny trajektorii (Δv = 8,7 m/s). Drugi manewr korekcyjny (Δv = 0,99 m/s) został wykonany 18 maja. Rozpoczęła się trwająca do połowy lipca faza oddawania obserwatorium do użytku. W tym czasie następowało ochładzanie i odgazowanie elementów obserwatorium. Następnie rozpoczęła się faza weryfikacji i demonstracji możliwości aparatury.