つばめはH-IIAロケットにより遠地点643km、近地点450kmの楕円軌道に投入された後に、ガスジェットエンジンを使って高度392kmの円軌道に移行し、太陽電池パドルを立てた「エアロブレーキモード」に入り、大気抵抗を大きくして燃料消費を抑えながら高度を下げていく。高度268kmで「エアロスルーモード」に移行して大気抵抗を最小化してイオンエンジンの噴射による軌道維持を開始する。高度220kmまではイオンエンジンのみで高度の維持が可能であるが、最低高度180kmではイオンエンジンとガスジェットエンジンを併用して高度を維持することになる。設計寿命は2年であり、打ち上げから1年9ヵ月後までに最低高度180kmの飛行試験を実施する予定である。