Am frühen Morgen des 23. März 2012 mitteleuropäischer Zeit lieferte die Ariane 5 mit dem ATV-3 "Edoardo Amaldi" an ihrer Spitze einen reibungslosen Start ab. Am Weltraumhof Kourou in Französisch-Guayana war es zu diesem Zeitpunkt kurz nach halb zwei mitten in der Nacht, der Himmel war stark bewölkt: Schon kurz nach dem Abheben von der Startrampe verschwand die Ariane 5 in den Wolken.

Nach rund zehn Minuten Brennzeit war der Treibstoffvorrat der ersten Stufe der Ariane erschöpft; es folgte eine ballistische Flugphase von gut einer halben Stunde, bevor die Oberstufe zündete. Auch sie lieferte den geplanten Schub über gut 15 Minuten und löste sich schließlich vom ATV. Aufmerksame Beobachter sahen das ATV und die noch angekoppelte Oberstufe der Ariane am Morgenhimmel über Mitteleuropa: Der niederländische Satellitenbeobachter Marco Langbroek dokumentierte den Überflug mit Bildern in seinem Blog. Um 7:08 MEZ entfaltete das ATV seine Solarzellen und erzeugt damit eine elektrische Gesamtleistung von 4,8 Kilowatt zur Versorgung der Bordelektronik. Die ausgebrannte Oberstufe wird im Pazifik zur Erde zurückfallen

Damit ist das ATV bereit, seinen Weg zur ISS zu vollenden. Innerhalb der nächsten Tage wird die Bahn des Raumtransporters durch weitere Steuermanöver derjenigen der ISS angeglichen. Am 28. März wird es automatisch an die Raumstation andocken und die Astronauten mit neuen Vorräten und Treibstoff versorgen. Sie können die aktuelle Position des ATV im ESA ATV-Blog verfolgen. Das ATV wird fünf Monate an der ISS angedockt bleiben. In dieser Zeit wird es mit seinen Treibwerken die Bahn der ISS routinemäßig anheben, um dem stetigen Absinken der Raumstation durch die Reibung an der dünnen Atmosphäre entgegenzuwirken. Außerdem wird es auf der ISS angefallene Abfälle aufnehmen, bevor es kontrolliert zur Erde zurück stürzen und größtenteils in der Atmosphäre verglühen wird. Verbleibende Einzelteile werden in den Südpazifik fallen.