สปุตนิก 1 ถูกปล่อยในช่วงปีธรณีฟิสิกส์สากลจาก ไซต์หมายเลข 1/5 ที่สนามทดลองทางวิทยาศาสตร์ของกระทรวงกลาโหมโซเวียต ที่ 5 ตยูราตาม ในคาซัคสถาน (ปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ ฐานปล่อยจรวดไบคานูร์)
ดาวเทียมเดินทางด้วยความเร็วสูงสุดประมาณ 8 กม./วินาที โดยใช้เวลา 96.20 นาทีในการโคจรแต่ละรอบ มันส่งสัญญาณวิทยุที่คลื่นความถี่ 20.005 และ 40.002 MHz ซึ่งถูกเฝ้าติดตามสถานีวิทยุทั่วโลก สัญญาณถูกส่งออกมาเป็นเวลา 21 วัน จนกระทั่งแบตเตอรี่เครื่องส่งสัญญาณหมดในวันที่ 26 ตุลาคม 2500
สปุตนิก 1 ถูกไฟไหม้เมื่อ 4 มกราคม 2501 ขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก หลังจากโคจรรอบโลกอยู่นาน 3 เดือน หรือ 1,440 รอบ คิดเป็นระยะทางรวมประมาณและระยะทางเดินทางประมาณ 70 ล้านกิโลเมตร