Двигуни зондів пропрацюють близько 40 хвилин і виведуть їх на майже полярну еліптичну орбіту з періодом обертання близько 11 з половиною годин. Протягом наступних кількох тижнів фахівці NASA будуть поступово зводити орбіту до кругової. До моменту початку наукової програми в березні 2012 року зонди будуть перебувати на майже круговій орбіті з періодом обертання близько двох годин і висотою близько 55 кілометрів.
Наукова лабораторія була запущена 11 вересня 2011 за допомогою ракети-носія Delta-2. Зонди вирушили до супутника Землі не прямим шляхом. Спочатку вони долетіли до точки в космосі, що знаходиться на відстані 1,5 млн км від нашої планети, де досягається баланс між гравітаційними полями Сонця і Землі, і лише звідти почали рухатися до пункту свого призначення.
Протягом кількох місяців GRAIL-A і GRAIL-В кружлятимуть навколо супутника Землі, становлячи гравітаційні карти, а також досліджуючи її геологічну структуру, в тому числі ядро, яке, як передбачається, відрізняється від земного за своїм складом.
Вчені очікують, що за допомогою цих зондів вдасться в тисячу разів підвищити точність місячних карт гравітації. На їхню думку, це допоможе в підготовці майбутніх висадок на Місяць пілотованих апаратів. Ще одна мета - оцінити потенційні корисні копалини.