“神舟”五號的發射成功，使中國成為繼俄羅斯和美國之後第三個發射載人航天器的國家，終於實現了中國人千年的“飛天夢想”。
2003年10月15日5時20分，航天員出征儀式在航天員公寓問天閣舉行。
10月15日5時30分，身著銀灰色太空服的我國首位航天員楊利偉向中國載人航天工程總指揮李繼耐報告，請示出征。
10月15日6時15分，進入飛船返回艙的楊利偉坐到了用合成材料特製的座椅上。此時按計劃離火箭升空還有2小時45分鍾。起飛前，楊利偉在艙內進行各項準備，完成100多個動作。地麵指揮控製中心屏幕顯示，楊利偉生理參數正常。
10月15日9時整，火箭在震天憾地的轟鳴中騰空而起，急速飛向太空。
10月15日9時10分左右，飛船進入預定軌道。從這一刻起，楊利偉成了浩瀚太空迎來的第一位中國訪客。
10月15日9時31分許，停泊在南太平洋的“遠望”二號測量船捕獲飛船信息。“神舟”五號飛船的艙內圖像清晰地顯示在北京航天指控中心的大屏幕上，楊利偉在與醫學監督醫生通話時顯得相當沉穩，他說：“我感覺良好！”
10月15日9時42分，載人航天工程總指揮李繼耐宣布：“飛船已進入預定軌道，發射取得成功。”
10月15日10時許，在“神舟”五號飛船進行環繞地球第一圈飛行時，地麵指揮人員報告艙內環境正常後，楊利偉得到指令，打開麵罩，拿著書和筆，當他鬆開手時，筆在太空失重環境下立即飄浮起來。
10月15日10時31分，“神舟”五號飛船進入喀什測控站檢測區域，在接到地麵指令後，楊利偉摘下手套，並解開係在膝蓋下方的束縛帶。在北京航天指揮控製中心的大屏幕上可以看到，楊利偉的動作非常輕鬆熟練。
10月15日10時40分左右，飛船開始繞地球飛行第二圈，通過飛船傳回的圖像可看到，楊利偉由臥姿改為坐姿，並通過圓形舷窗向外觀測。
10月15日11時過後，楊利偉開始在太空中進餐。他一邊看書，一邊用捏擠包裝袋的方式享用這頓不同尋常的午餐。
10月15日12時左右，楊利偉開始他在外太空的第一次休息。畫麵顯示，仰麵躺臥的楊利偉表情沉靜，在環繞地球飛行的飛船中，他的這次酣眠持續了約3個小時。
10月15日15時52分，北京航天指揮控製中心向楊利偉了解了飛船工作狀況和他的身體狀況。航天員向地麵報告：航天服氣密性良好，飛船工作正常。
10月15日15時54分，飛船變軌程序啟動，指揮控製大廳右側大屏幕三維動畫實時顯示，飛船尾部噴出桔黃色的火焰，加速飛行。很快，飛船又進入平穩的飛行狀態。整個過程中，航天員楊利偉始終神情鎮定。南太平洋上的“遠望”二號測量船向北京傳來數據，表明變軌圓滿成功。
10月15日17時26分，中共中央政治局委員、中央軍委副主席、國務委員兼國防部長曹剛川在北京航天指控中心與正在太空飛行的航天員楊利偉進行實時通話。
10月15日18時40分許，“神舟”五號飛船運行到第七圈，楊利偉在太空中展示中國國旗和聯合國旗。他在距地麵343公裏的太空中說：“向世界各國人民問好，向在太空中工作的同行們問好，感謝全國人民的關懷。”