New Horizons được phóng lúc 19 giờ (giờ quốc tế) bằng tên lửa Atlas 5 trên chuyến hành trình dài 10 ngày đến sao Diêm vương, cách Trái đất 5 tỷ km.
Tàu thăm dò trị giá 700 triệu USD này sẽ thu thập các thông tin về sao Diêm vương và các mặt trăng của nó. Các nhà khoa học hy vọng những thông tin này sẽ giúp khám phá các vật thể khác bên ngoài Hệ mặt trời cũng như về sự hình thành của Hệ mặt trời.
Cho đến nay, Diêm vương tinh là hành tinh duy nhất chưa được khám phá bằng tàu thăm dò.
Tàu New Horizons đã bị hoãn phóng 2 lần trong 2 ngày liên tiếp do thời tiết xấu và do các khó khăn về kỹ thuật.