[6] [7][1][8][9] GRAIL A se separó del cohete unos nueve minutos después del lanzamiento, y GRAIL B la siguió unos ocho minutos más tarde.[13] La técnica para cartografiar la gravedad es similar a la que usó el Experimento de Clima y Recuperación Gravitatoria (GRACE, en inglés Gravity Recovery And Climate Experiment), y el diseño de la nave se basa en el XSS-11.A continuación de la fase científica (o de una fase añadida a la misión), la nave quedó fuera de servicio cinco días, después del que la nave impactó contra la superficie lunar tras 40 días.Al medir la distancia entre las dos naves se pueden obtener el campo gravitatorio y la estructura geológica de la Luna.[15] El conocimiento que se adquirido ayudará a entender la historia evolutiva de los otros planetas terrestres.
Técnicos de la nave cierran el carenado de la carga útil donde está GRAIL antes del lanzamiento.