Парашютист уже находился в капсуле, когда за несколько минут до старта неожиданные порывы ветра чуть не сорвали шар с места. Запуск пришлось отложить, и ещё четыре дня погода над американской пустыней не позволяла Баумгартнеру и его команде осуществить задуманное. И вот рано утром 14 октября (по времени США) метеорологи дали разрешение на старт.

Конечно, на высоте почти 40 километров человек не может выжить и минуты без соответствующего снаряжения. Специально для этого прыжка инженеры построили герметичную кабину-капсулу. В стратосферу её поднял гигантский воздушный шар. От перепада давления и недостатка кислорода, парашютиста защищал костюм, представляющий собой новое поколение скафандров американских астронавтов.

Через два часа после отрыва от земли воздушный шар достиг высоты 34668 метров, побив рекорд высоты воздухоплавания на пилотируемом стратостате, поставленный в 1961 году Виктором Пратером (Victor Prather) и Малкольмом Россом (Malcolm Ross). А ещё через несколько минут установил новую планку на высоте 39014 метров. Затем Феликс открыл дверь капсулы, отдал честь и шагнул в бездну.

Во время свободного падения, которое продолжалось 4 минуты 19 секунд, Баумгартнер развил невероятную скорость 1137 километров в час (по другой информации, 1342,8 км/ч или 1,24 Маха) и преодолел звуковой барьер для этой высоты. После чего он стабилизировал полёт, раскрыл парашют и мягко приземлился в пустыне в расчётной точке.

На протяжении 50 лет рекорд высоты парашютного прыжка принадлежал американскому офицеру ВВС США Джо Киттингеру (Joe Kittinger). В 1960 году в рамках военного проекта "Эксельсиор" (Excelsior) он совершил прыжок с высоты 31100 метров и за 4 минуты 36 секунд свободного падения развил скорость 988 километров в час. По продолжительности свободного падения  австрийский парашютист уступил американскому офицеру.

80-летний Киттингер был частью команды Баумгартнера. Более того, он был единственным человеком, который поддерживал радиосвязь с Феликсом в ходе его подъёма в стратосферу и последующего прыжка.

Помимо того, что фантастический трюк австрийского экстремала очередной раз отодвигает предел человеческих возможностей, он к тому же имеет высокую научную значимость. Впервые учёные получили возможность с помощью множества датчиков, встроенных в скафандр парашютиста, исследовать реакцию человеческого тела на преодоление звукового барьера и возникающую при этом ударную волну. Эти данные интересовали в первую очередь специалистов космического агентства США NASA.

Как минимум 8 миллионов зрителей по всему миру смогли наблюдать за невероятным прыжком в прямом эфире. С момента отрыва от земли до той радостной для многих минуты, когда Баумгартнер совершил успешную посадку, за Феликсом следили множество камер, установленных как на земле, так и на капсуле воздушного шара. Они непрерывно передавали все подробности в Интернет.