Потенциальные цели для пилотируемых миссий включают выход на лунную орбиту
Миссия EM-1 будет состоять из 4 спутников, которые займутся поиском водяного льда, водорода и изучением других деталей поверхности нашего ближайшего космического соседа. Другой Cubesat, «Разведчик околоземных астероидов», займётся слежением за пролетающими мимо Земли астероидами. Ещё один спутник попытается проверить выживаемость дрожжевой культуры в открытом космосе. Ещё три места будет отведено победителям специального конкурса спутников, и три кубсата будут принадлежать партнёрам NASA из других стран.
После запуска SLS выйдет на окололунную орбиту, после чего выпустит спутники из капсулы Orion. Это станет первым испытанием ракеты в глубоком космосе. Следующие полёты ракеты будут уже пилотируемыми, хотя сейчас также рассматривается вариант использовать SLS для отправки автоматизированной миссии к Европе в 2022 году. Потенциальные цели для пилотируемых миссий включают выход на лунную орбиту, захват астероида и первый полёт на Марс.