A Viking űrszonda egy Titan/Centaur rakétán indult Cape Canaveral-ről 1975. augusztus 20-án. A repülés 10 hónapig tartott, addig a szonda készenléti állapotban működött.
A műveletek 40 nappal a marsi keringési pályára állás előtt kezdődtek, a Viking–1 berendezéseinek felébresztésével, műszerkalibrációkkal, pályakorrekcióval, és megfigyelésekkel. Ekkor egy komoly probléma merült fel: a hajtóanyagtartályok nyomás alá helyezéséhez használt hélium-rendszer kilyukadt. A hélium nem elszökött, hanem a hajtóanyag és oxidálóanyag tartályokba ürült, kritikusra emelve a tartály belső nyomását, robbanással fenyegetve az űreszközt. A megoldás két – soron kívüli – pályakorrekció volt, amely ugyan feleslegesen fogyasztott a hajtóanyagból, de a kritikus érték alá csökkentette a nyomást – igaz, hogy eltolta a marsi pálya beérkezési pontját.
Öt nappal a Mars körüli pályára állás előtt aktiválódott a szonda kamerája és ekkor láthatott először az emberiség jó felbontású, színes felvételeket a külső bolygószomszédunkról. 1976. június 19-én kezdett Mars körüli pályára állni. Kezdetben 1514×50 300 km-es elnyújtott ellipszis volt, amelyet 42,6 óra alatt járt be. Később, június 21-én a pontosabb leszállás érdekében tovább alakították a Mars körüli pályát, a végső pálya 1514×32 800 km, a keringési idő 24 óra 39 perc 36 mp volt.
