10月15日9时整，火箭在震天憾地的轰鸣中腾空而起，急速飞向太空。
　　10月15日9时10分左右，飞船进入预定轨道。
　　10月15日9时42分，载人航天工程总指挥李继耐宣布：“飞船已进入预定轨道，发射取得成功。”
　　10月15日10时许，在“神舟”五号飞船进行环绕地球第一圈飞行时，地面指挥人员报告舱内环境正常后，杨利伟得到指令，打开面罩，拿着书和笔，当他松开手时，笔在太空失重环境下立即飘浮起来。
　　10月15日10时31分，“神舟”五号飞船进入喀什测控站检测区域，在接到地面指令后，杨利伟摘下手套，并解开系在膝盖下方的束缚带，动作非常轻松熟练。 　　10月15日10时40分左右，飞船开始绕地球飞行第二圈，通过飞船传回的图像可看到，杨利伟由卧姿改为坐姿，并通过圆形舷窗向外观测。
　　10月15日11时过后，杨利伟开始在太空中进餐。他一边看书，一边用捏挤包装袋的方式享用这顿不同寻常的午餐。
　　10月15日12时左右，杨利伟开始他在外太空的第一次休息。这次酣眠持续了约3个小时。
　　10月15日15时54分，飞船变轨程序启动，飞船尾部喷出桔黄色的火焰，加速飞行。很快，飞船又进入平稳的飞行状态。整个过程中，航天员杨利伟始终神情镇定。