Nach dem geglückten Start wurden bald die ersten Bahnmanöver vorgenommen, um den Satelliten auf die geplante Umlaufbahn zu bringen.

Als das Apogäum angehoben werden sollte, gab es eine Störung in der Ventilsteuerung für das Triebwerk und die Brenndauer war erheblich länger als geplant, so dass eine unvorhergesehene Apogäumshöhe von ca. 60.000 km und eine Inklination von nur ca. 10 Grad erreicht wurde. Wie sich später nach einer eingehenden Untersuchung der Telemetriedaten herausstellte, konnte das Hauptventil durch einen fehlerhaften Verschlußstopfen in einer Entlastungsleitung sich nicht sofort wieder schließen. Im weiteren Verlauf ist es dadurch zu einem ungleichmäßigen Mischungsverhältnis der Treibstoffkomponenten gekommen und in deren Folge zu einer Überhitzung einzelner Triebwerksteile, bei der möglicherweise eine Treibstoffleitung geplatzt ist und durch die Explosionswirkung einige Teile im Inneren des Satelliten beschädigt wurden.

Zum diesem Zeitpunkt fiel die gesamte Kommunikation mit dem Satelliten aus, und man befürchtete das Schlimmste. Nachdem nach und nach verschiedene Rettungsprozeduren durchlaufen wurden, gab es dann am 1. Weihnachtsfeiertag 2000 endlich die erlösende, beinahe nicht mehr erwartete Meldung, dass AO-40 wieder sendet. Den Kommandostationen wurde jedoch schnell klar, dass etwas Schlimmes passiert sein musste. Sämtliche Rundstrahlantennen waren ausgefallen, auch die 2-m und 70-cm-Sender funktionierten nicht mehr. Lediglich die beiden S-Band-Sender auf 2.4 GHz und die Hochgewinn-Antennen waren noch voll funktionsfähig, ebenso funktionierten auch alle Empfänger.

Trotz dieses zunächst großen Rückschlags erwies sich der neue AO-40 jedoch als sehr robust und einsatzfähig. Der Mode-S2 Transponder erfreut sich großer Beliebheit und liefert weltweit stabile Funkbedingungen für ausdauernde Gespräche. Leider fiel später auch der S1-Sender aus, der über eine Hochgewinn-Antenne ein starkes Signal bei den Bodenstatioen produzierte.

Auch viele der an Bord befindlichen Experimente liefern teilweise sensationelle Erkenntnisse. So wurde u.a. ein neuer Strahlungsgürtel entdeckt, und es gelang erstmalig auch die Positionsbestimmung mittels GPS aus einer Bahn, die mit fast 60.000 km Apogäum deutlich über den GPS-Satelliten liegt. Eine Tatsache, die die NASA für künftige automatische Andockversuche von Satelliten nutzen möchte.

Ebenso lieferten die magnetisch gelagerten Drallräder ausgezeichnete Ergebnisse und funktionieren planmäßig. Die 3-Achsenstabilisierung wurde aber mit Rücksicht auf die Antennenprobleme und eingeschränkten Kommunikationsmöglichkeiten im Notfall vorerst zurückgestellt.