77年9月18日13时55分从拜科努尔航天发射场搭乘旋风2号运载火箭发射升空，其轨道倾角为65°，近地点259公里(161英里)、远地点277公里(172英里)，每89.5分钟绕地球一周。由含有约50 千克(110磅)铀-235的核反应堆驱动一台液态钠-钾热离子转换器供电，长期在轨观测，但到1977年12月，该卫星偏离了设计轨道，飞行轨迹变得越来越不稳定。12月中旬，北美防空司令部分配给该卫星的卫星目录序号为10361号，并注意到宇宙954号的飞行状态不稳定，轨道高度变化达50英里，当时苏联的运营机构正