Voyager ’s World Flight take off vond plaats op de langste startbaan op Edwards AFB om 8:01 uur lokale tijd op 14 December 1986, met 3.500 van’ s werelds pers in aanwezigheid. Toen het vliegtuig versnelde, werden de toppen van de vleugels, die zwaar beladen waren met brandstof, beschadigd toen ze onverwacht naar beneden vlogen en tegen de landingsbaan schraapten, waardoor uiteindelijk stukken (winglets) aan beide uiteinden afbraken. (De piloot had genoeg snelheid willen bereiken dat de binnenvleugels, in plaats van de fragiele buitenvleugels, het vliegtuig zouden optillen; in 67 testvluchten was het vliegtuig nooit op capaciteit geladen.) Het toestel versnelde zeer langzaam en had ongeveer 14.200 voet (2,7 mi; 4.3 km) van de startbaan om genoeg snelheid te krijgen om van de grond te tillen, de vleugels bogen dramatisch omhoog net voor de start. De twee beschadigde winglets bleven aan de vleugels bevestigd door slechts een dunne laag koolstofvezel en werden verwijderd door de Voyager in een slip te laten vliegen, waardoor de winglets volledig werden afgescheurd. Een deel van de koolstofvezel huid werd eraf getrokken tijdens het proces, waardoor de blauwe schuimkern werd blootgelegd. Burt Rutan volgde samen met piloot Mike Melvill en stelde vast dat de Voyager ondanks de schade nog steeds binnen zijn prestatiespecificaties bleef en besloot de vlucht te laten doorgaan. Tijdens de vlucht kregen de twee piloten te maken met extreem krappe kwartalen. Om stress te verminderen, hadden de twee oorspronkelijk bedoeld om het vliegtuig te vliegen in diensten van drie uur, maar vluchthandling kenmerken terwijl het vliegtuig was zwaar voorkomen routineovergangen, en ze werden zeer vermoeid. Dick Rutan bleef naar verluidt bijna de eerste drie dagen van de vlucht zonder hulp aan de besturing.
het vliegtuig herinnerde ook voortdurend de piloten aan zijn pitch instabiliteit en fragiliteit. Ze moesten vele malen rond slecht weer manoeuvreren, het meest gevaarlijk rond de 1000 km brede Typhoon Marge. Libië weigerde toegang tot het luchtruim van het land als reactie op operatie El Dorado Canyon eerder dat jaar. Er waren controversiële radio gesprekken tussen de Rutan broers als Dick vloog Rond Weer en, op een bepaald moment, draaide zich om en begon terug te keren. Toen ze Californië naderden om te landen, faalde een brandstofpomp en moest worden vervangen door zijn dubbele pompbrandstof van de andere kant van het vliegtuig.in het bijzijn van 55.000 toeschouwers en een grote Persgroep, waaronder 23 live-uitzendingen, kwam het vliegtuig veilig terug naar de aarde en landde om 8:06 uur op hetzelfde vliegveld, 9 dagen na de start. Rutan maakte drie lage passes over het landingsveld voordat hij Voyager neerzette. De gemiddelde snelheid voor de vlucht was 116 mijl per uur (187 km/h). Er was 106 pond (48 kg) brandstof in de tanks, slechts ongeveer 1,5% van de brandstof die ze hadden bij het opstijgen.de vlucht werd goedgekeurd door de FAI en de AOPA en was de eerste succesvolle non-stop, non-refueled circumnavigatie van de aarde met twee passes over de evenaar (in tegenstelling tot kortere zogenaamde “circumnavigaties” rond de Noord-of Zuidpool). Deze prestatie is sindsdien slechts één keer uitgevoerd, door Steve Fossett in de Global Flyer (ook ontworpen door Rutan). Yeager, de Rutans, en crew chief/builder Bruce Evans ontvingen de 1986 Collier Trophy.