Romsonden ble skutt opp den 9. september 1975 med et Titan/Centaur-oppskytningsfartøy. Etter en ferd på 333 dager begynte Viking 2-banesonden å returnere bilder fra Mars. Noen dager senere, den 7. august 1976, gikk sonden inn i bane rundt planeten. Den 3. september 1976 ble landeren separert fra banesonden, og landet noen timer senere på Utopia Planitia på Mars.