5h13 rạng sáng ngày 16/5, vệ tinh Vinasat-2 bắt đầu được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa Ariane 5. Trong 6 giây đầu tiên, Ariane 5 chuyển hướng Tây. Để bay khỏi trái đất, Ariane 5 được hỗ trợ bằng 2 tên lửa đẩy, mỗi động cơ đốt 7 tấn nhiên liệu ở nhiệt độ 3.000 độ C.
5h15, 2 tên lửa đẩy tách khỏi tên lửa chính khi đã mất ba phần tư khối lượng nhiên liệu. 5h16, tên lửa Ariane xuyên qua tầng khí quyển trái đất. Từ bãi phóng Kourou, Ariane vượt Đại Tây Dương trong khoảng 20 phút.
5h38, Vinasat-2 tách khỏi tên lửa, tự bay theo quỹ đạo định vị. 5h48, vỏ Vinasat-2 được tách ra, một phút sau đó, vệ tinh thứ 2 của Việt Nam đã đi vào quỹ đạo địa tĩnh 131,8 độ Đông.
Trước đó, Vinasat-2 được triển khai trong hơn 2 năm, từ tháng 10/2009. Đây là vệ tinh thứ 2 của Việt Nam, có tổng kinh phí khoảng 260-280 triệu USD, sản xuất trên nền tảng khung A2100, tuổi thọ thiết kế là 15 năm. Với 30 bộ phát đáp 36MHz trên băng tần Ku, Vinasat-2 có khả năng phủ sóng khu vực Đông Nam Á và một số nước lân cận.
Vinasat-2 cùng với Vinasat-1 được phóng thành công lên quỹ đạo ngày 19/4, đã tạo ra một hệ thống các vệ tinh có khả năng dự phòng về dung lượng và rủi ro, góp phần tăng cường độ an toàn, ổn định trong quá trình cung cấp dung lượng cho khách hàng. Cả 2 dự án này đều do Tập đoàn Bưu chính Việt Nam (VNPT) làm chủ đầu tư, hợp tác với Lockheed Martin (Mỹ) để triển khai.
Vinassat-2 được phóng từ Kourou ở Guyana (Nam Mỹ). Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng, Phó thủ tướng Nguyễn Thiện Nhân và Bộ trưởng Bộ Thông tin Truyền thông Nguyễn Bắc Son đã đến chứng kiến lễ phóng Vinasat-2 qua cầu truyền hình ở đầu cầu Việt Nam.