מפני היותה חללית ה-ATV הראשונה, "ז'ול ורן" שהתה בחלל שלושה שבועות, במהלכם נבדקו כל מערכותיה, לפני שנפגשה ועגנה ב-ISS. החללית עגנה בתחנה ב-3 באפריל 2008. ב-25 באפריל 2008 הופעלו מנועי החללית כדי להגביה את מסלול תחנת החלל. לאחר כ-5 חודשים בתחנה, ב-5 בספטמבר 2008, נפרדה החללית מתחנת החלל ונכנסה למסלול חדירה לאטמוספירה, בו נשרפה ב-29 בספטמבר.
"ז'ול ורן" שוגרה למסלול לווייני נמוך על גבי משגר אריאן 5ES. השיגור בוצע מ-ELA-3 שבמרכז החלל הגיאני, גינאה הצרפתית, ב-9 במרץ 2008, 04:03:04 UTC. החללית נפרדה מהמשגר שעה, שש דקות ו-41 שניות לאחר השיגור, ומערכות הניווט של החללית הופעלו. יומיים לאחר מכן, ב-11 במרץ, הופעלו 4 מנועי החללית בפעם הראשונה.
מפני ש"ז'ול ורן" הייתה חללית ה-ATV הראשונה, מספר סימולציות בוצעו במסלול כדי לבחון את בטיחות עגינתה של החללית בתחנת החלל. החללית שהתה בחלל שלושה שבועות לפני שעגנה בתחנה. ב-13 וב-14 במרץ השלימה החללית בהצלחה תמרוני מניעת התנגשות, כך שאם תארע תקלה בעת תהליך העגינה האמיתית בתחנה, תוכל החללית למנוע את התנגשותה בתחנה.[3]
לאחר מכן ביצעה החללית שני ימי סימולציות עגינה. סימולציות אלו כללו מספר פגישות עם תחנת החלל הבין-לאומית, שהסתיימו עם המבחן הסופי – עגינה של ממש במודול זבזדה של התחנה, ב-3 באפריל 2008. הפגישה עם תחנת החלל בוצעה בצורה אוטומטית באמצעות גלאי כוכבים ומערכת GPS. העגינה בתחנה בוצעה גם היא בצורה אוטומטית לחלוטין בעזרת וידאומטרים וטלגוניאומטרים. כאשר "ז'ול ורן" הגיעה למרחק של 249 מטרים מהתחנה, החל שלב העגינה הסופי, שהונחה על ידי קרני לייזר שירה הווידאומטר והוחזרו על ידי רכיב על מודול "זבזדה", והטלגוניאומטר ששימש כמערכת רדאר.[4] צוות תחנת החלל היה יכול לבטל ידנית את עגינת החללית בתחנה כל עוד הייתה רחוקה מטר אחד מהתחנה. "ז'ול ורן" עגנה בהצלחה בתחנת חלל הבין-לאומית ב-3 באפריל 2008, 14:45 UTC
בתחנת החלל
3צוות המשלחת ה-17 של תחנת החלל הבין-לאומית בתוך ATV-1 "ז'ול ורן".ATV-1 "ז'ול ורן" (בתחתית התמונה) מעוגנת אל תחנת החלל הבין-לאומית כפי שצולם ממעבורת החלל דיסקברי במהלך משימת STS-124 ב-11 ביוני 2008.
לאחר שעגנה החללית בתחנת החלל והושלם אישור העגינה, היה יכול צוות התחנה להיכנס אל תא המטען המדוחס של החללית ולפרוק אותו ממטענו. מכלי המטען הנוזלי חוברו למכלי תחנת החלל ורוקנו מתכולתם. צוות התחנה שחרר בצורה ידנית רכיבי אוויר שהביאה עימה החללית אל תוך חלל התחנה. סך כל המטען שנשאה החללית היה 2,297 ק"ג. לאחר שרוקנה החללית ממטענה, הושאר צוהר החללית פתוח כך שהיא שימשה כהרחבה לתחנת החלל. במשך הזמן ששהתה החללית בתחנה, מילא אותה צוות התחנה בפסולת, שתישרף מאוחר יותר באטמוספירה. כמו כן שימשה החללית להעלאת מסלול תחנת החלל 4 פעמים.
ב-27 באוגוסט 2008 הופעלו מנועי החללית לכ-5 דקות, ותחנת החלל הואטה ב-1 מטר לשנייה. כתוצאה מכך, הונמך מסלול התחנה בכ-1.77 ק"מ, ובכך נמנעה לחלוטין האפשרות שפסולת חלל מהלוויין הרוסי קוסמוס 2421 יפגעו בתחנת החלל.
ה-ATV היה המקום השקט ביותר בתחנת החלל, מכיוון שהיה מבודד משאר התחנה. בגלל יתרון זה, הפך צוות התחנה את החללית לחדר השינה שלהם, וכמקום לפעילות הגיינית אישית.[6]
בזמן ששהתה החללית בתחנה, הגיעו לתחנת החלל שתי חלליות נוספות. סויוז TMA-12 הביאה לתחנת החלל שניים מאנשי המשלחת ה-17 ואיש צוות נוסף, האסטרואנוטית הדרום קוריאניתאי סו-יון. מעבורת החלל דיסקברי הגיעה לתחנה במאי במשימת STS-124, והביאה עימה את צ'אמיטוף שהחליף את רייזמן. המעבורת הביאה עימה גם חלק מיחידת המעבדה היפנית של תחנת החלל – קיבו.
ב-5 בספטמבר 2008 נפרדה "ז'ול ורן" מתחנת החלל הבין-לאומית והנמיכה את מסלולה ל-5 ק"מ מתחת לתחנה. היא נשארה במסלול זה עד ללילה של ה-29 בספטמבר.[7] בשעה 10:00:27 UTC החלה החללית את תמרון היציאה ממסלול הראשון שלה, שנמשך כ-6 דקות. ב-12:58:18 בוצע תמרון נוסף שנמשך 15 דקות. לבסוף, בשעה 13:31 UTC, חדרה החללית לאטמוספירה בגובה 120 ק"מ מעל האוקיינוס השקט, שם נשרפה יחד עם הפסולת אותה לקחה מתחנת החלל.[8]
