Sonda Solar Orbiter została umieszczona na eliptycznej orbicie heliocentrycznej. Z każdym obiegiem wokół Słońca zmieniać się będzie kształt orbity sondy dzięki asyście grawitacyjnej Wenus.

Zasadnicza faza misji rozpocznie się w listopadzie 2021 r. Podczas największego zbliżenia statek osiągnie odległość 42 mln km od Słońca, a więc bliżej niż krąży Merkury na swojej orbicie.