Artemis 1 dilancarkan pada varian Blok 1 Sistem Pelancaran Angkasa.[15] Kenderaan Blok 1 terdiri daripada peringkat teras, dua penggalak roket pepejal (SRB) lima segmen dan peringkat atas. Peringkat teras menggunakan empat enjin RS-25 D, yang kesemuanya pernah digunakan dalam misi ulang-alik angkasa lepas. Teras dan penggalak bersama-sama menghasilkan 39,000 kN (8,800,000 lbf) tujahan semasa pelancaran. Peringkat atas, yang dikenali sebagai Tahap Dorongan Kriogenik Sementara (ICPS), adalah berdasarkan Tahap Kedua Kriogenik Delta, dan dikuasakan oleh enjin RL10B-2 tunggal dalam misi Artemis 1.[16]

Setelah berada di orbit, ICPS melancarkan enjinnya untuk melakukan pembakaran suntikan transqamari, yang meletakkan kapal angkasa Orion dan sepuluh CubeSats pada trajektori ke Bulan. Orion kemudiannya berpisah dari ICPS dan meneruskan perjalanannya di ruang Bulan. Berikutan pemisahan Orion, Penyesuai Tahap ICPS akan melancarkan 10 buah CubeSat yang akan menjalankan penyelidikan saintifik dan melakukan demonstrasi teknologi.[17]

Kapal angkasa Orion akan menghabiskan kira-kira tiga minggu di angkasa, termasuk enam hari dalam orbit songsang jauh mengelilingi Bulan.[18]