新的太陽軌道器將圍繞離我們距離最近的恆星太陽執行，近距離觀察太陽。它將首次直接拍攝太陽兩極的影象，同時還將研究內日光層，即太陽風中釋放帶電粒子流所產生圍繞太陽的氣泡狀區域。在最近距離的時候，太陽軌道器將距離太陽約4200萬公里：將比炙熱的水星更近，僅為地球與太陽平均距離的四分之一多一點，比歷史上任何一艘歐洲航天器都要近。

為了讓太陽軌道器進入這個位於太陽系中心的獨特軌道，太陽軌道器將靠近太陽的兩極，而不是像行星那樣以平坦的平面執行，德國達姆施塔特任務控制中心的團隊計劃了一條錯綜複雜的路線。太陽軌道器將於2月初由美國國家航空航天局(NASA)提供的阿特拉斯V411火箭，從佛羅里達州的卡納維拉爾角發射。一旦與運載火箭分離，22分鐘的自動啟用序列就會發生。

之後控制小組將接管發射和早期軌道階段(LEOP)的韁繩。任務中這些早期時刻是至關重要的，現在，航天器醒來了，擴充套件了太陽能電池板，地面團隊在嚴格的檢查了健康狀況。太陽軌道器科學儀器部件位於4.4米高的吊杆上，這將使它們遠離航天器主體和任何潛在的干擾。這種吊杆應該在某些化學推進器被點燃之前展開，因為這些推進器在操作過程中可能會汙染儀器。

一旦太陽軌道器的系統和儀器啟動並執行，它就進入了“巡航階段”，這一階段將持續到2021年11月。在此期間，它將圍繞金星進行兩次重力輔助動作，並圍繞地球進行一次，以改變航天器的軌跡，將其引導到太陽系最裡面的區域。第一次近距離太陽飛行將於2022年3月底進行，地點大約是地球與太陽距離的三分之一，在這一點上，航天器將在一個橢圓軌道上。

最初需要180天才能完成，每六個月近距離接近太陽一次。太陽軌道器的軌道將使它走出“黃道面”。因此，它不會像太陽系的行星、衛星和小天體那樣在同一平面上繞太陽執行。而是會從太陽赤道“跳”起來，提供前所未見的太陽極地景觀。要做到這一點，太陽軌道器將不會在“固定”的軌道上執行。取而代之的是，航天器將沿著一條不斷變化的橢圓路徑行駛，該路徑將不斷傾斜和擠壓，使其越來越高，越來越接近太陽的兩極。

因此，航天器的軌道被選擇為與金星“共振”，這意味著它將每隔幾個軌道就會返回行星附近，並可以再次利用行星的重力來改變或傾斜其軌道。雖然太陽軌道器最初在與太陽系行星相同的“平坦”平面上執行。但每次與金星相遇都會增加其傾斜度，這意味著每次太陽軌道器遇到太陽，它都會從不同的角度看太陽。到2021年底，航天器將達到它的第一個名義科學軌道，這將持續四年。

在此期間，太陽軌道器將達到17°的傾斜度，使航天器首次能夠捕捉到太陽兩極的高解析度影象。在其擬議的延長任務階段，太陽軌道器將提升到更高的傾斜軌道。在太陽赤道上方33°處，極地地區將更直接地進入人們的視野。太陽軌道器收集的資料將被儲存在航天器上，然後在8小時的通訊視窗內通過阿根廷35米長的馬拉古地面站傳輸到地球。

其他Estrack站，如澳洲的New Norcia和西班牙的Cebreros將充當後備。為了倖存下來，與太陽如此近距離的接觸，將經歷約520攝氏度的最高溫度，並接受一連串的強烈輻射，太陽軌道器的主體和重要儀器將受到始終面對太陽的鈦隔熱罩保護。即使是航天器的太陽能電池板，被設計成從太陽吸收能量，也需要受到保護。