強風のため予定よりも24時間遅れたが、A-001は1964年5月13日13時00分01秒（UTC）に発射された。上昇の途中で、地上の管制官が信号を送りロケットを爆破し、同時にLESが点火されて司令船を分離した。この際、司令船底部の耐熱保護シールドが若干のダメージを負った。44秒後にLESの投棄用ロケットが点火され、司令船と問題なく分離された。
着陸の際、パラシュートの1基がからまって展開しなくなってしまったため投棄されたが、問題はなかった。司令船は3基のパラシュートのうちの1基に問題が発生しても、残りの2基で安全に帰還できるよう設計されているのである（ずっと後のアポロ15号で実際にそのような事態が起こったが、飛行士たちは無事だった）。ちなみにパラシュート3基が展開したときの着陸速度は秒速7.3 m（時速26 km）で、2基の場合は秒速7.9 m（時速28 km）から9.1 m（時速33 km）である。
司令船は350.2秒後に発射地点から6.82 km離れた場所に着陸した。到達高度は9.08 kmであった。パラシュートの故障を除けば、すべての実験は成功した。
