A-002は1964年12月8日15:00:00（UTC）に発射された。機体が音速を超え、Max Qに達した時点でLES本体のロケットと方向転換用小型ロケットが点火されたが、誤った気象データが入力されていたために、予定よりも2.4秒早く小型ロケットに点火されてしまった。この結果、機体にかかる空気抵抗は予定よりも大きくなった。
点火から11.1秒後に前部の小翼が展開され、司令船は四回転した後に、底部の耐熱保護シールドを進行方向に向ける着陸姿勢で安定した。最初に回転した際、司令船の保護カバーの一部が引きちぎられた。到達高度は15,350m（海抜）であった。
高度7,163mで予定どおりパラシュートが展開し、司令船は発射台から約10km離れた地点に秒速7m（時速25.2km）で着陸した。
