“天问一号”发射搭乘的是长征五号运载火箭，也就是“胖五”。这是大火箭首次执行应用性发射任务，是它的“成人礼”，标志着长征五号运载火箭正式进入工程应用阶段。此次发射的“天问一号”火星探测器重约5吨，是目前我国发射的最重的深空探测器。

根据发射任务要求，长征五号遥四火箭将托举“天问一号”加速到超过11.2千米/秒的第二宇宙速度，之后完成分离，直接将探测器送入地火转移轨道，开启奔向火星的旅程。此次发射是“胖五”第一次达到并超过第二宇宙速度，飞出了我国运载火箭的最快速度。

由于地球和火星的相对位置在不断变化，发射火星探测器相当于打“移动靶”。为了让探测器更精确地入轨，研制团队做了“窄窗口多轨道”设计，14天的窗口期内共设计了42条发射轨道，创造了单次发射轨道设计数量的新纪录，并首次实现了发射轨道的自动切换。

5月5日，长征五号B火箭成功首飞，我国空间站阶段飞行任务首战告捷。在两个半月的时间内完成两次发射任务，意味着长征五号火箭向“高密度”发射迈出了坚实的一步。