Mit rund zweimonatiger Verspätung hob am 17.07.1991 von Kourou eine Ariane-​40 mit dem europäischen Erderkundungssatelliten ERS 1 ab. Ursprünglich war der Start der Rakete für den 03./04.05.1991 angesetzt gewesen. Doch bei Routineüberprüfungen vor dem Start war eine Anomalie im Wasserstoffkreislauf der Drittstufe entdeckt worden. Wie sich zeigte, hatte der optimierte Fertigungsprozess für eine winzige Komponente zu einem übermäßig erhöhten Treibstoffdurchsatz geführt. Erst der Einbau eines zusätzlichen Ventils konnte das Problem lösen und so den Weg für den Start ebnen. Dieser gelang dann jedoch problemlos und der große Erderkundungssatellit ERS 1  sowie die kleineren ORBCOMM-​X, SARA, TUBSAT-​A und UoSAT 5  gelangten auf die projektierten sonnensynchronen Umlaufbahnen. Wenig später gab es allerdings die ersten Probleme mit der Hauptnutzlast, als sich die Antennen und Solarzellenflächen von ERS 1  erst nach mehrfacher Betätigung der Motoren entfalten ließen. In den nächsten Tagen wurden die Bordsysteme des Satelliten nacheinander in Betrieb genommen und am 29.07.1991 konnte die erste Erdaufnahme empfangen werden. Die Ausrüstung von ERS 1  umfaßte u.a. das Active Microwave Instrument (AMI) mit der Funktionalität eines Synthetic Aperture Radar (SAR) und eines Wind Scatterometers (SCATT). Dazu kamen ein Radar Altimeter (RA), ein Along-​Track Scanning Radiometer (ATSR) mit integriertem Imaging Infrared Radiometer (IIR) und ein Microwave Sounder (MS). Mit dieser Ausrüstung konnte der Satellit bei allen Wetterbedingungen und zu jeder Tageszeit Erdaufnahmen anfertigen, die Windgeschwindigkeit bestimmen, den Grad der Eisbedeckung und die Eisdicke der Meere ermitteln, Temperaturkarten von Wolken und von Gewässern erstellen sowie den Feuchtegehalt der Atmosphäre bestimmen. Wertvolle Daten lieferte ERS 1  auch bei der Lokalisierung von Waldbränden, der Katalogisierung von Umweltschäden und besonders bei der Beobachtung des sogenannten El Niño Phänomens mit seiner Bedeutung für das globale Wetter. Konzipiert für einen mindestens zweijährigen Betrieb übertraf der Satellit alle Erwartungen — lediglich das Precise Range/Range-​Rate Experiment (PRARE) war wegen Strahlungsschäden schon nach drei Wochen ausgefallen. Und so wurde der Satellit nach dem Start seines Nachfolgers ERS 2  mit diesem im Tandem eingesetzt, was die wissenschaftliche Ausbeute weiter erhöhte. Erst ein Computerfehler gefolgt von einem Defekt im Gyroskop-​Steuerungssystem am 08./09.03.2000 läuteten das Ende der Mission ein. Die Pufferbatterien waren am 10.03.2000 tiefentladen und der Satellit mußte aufgegeben werden.
Die kleinen Subsatelliten, die auf einer sogenannten ASAP (Ariane Structure for Auxiliary Payloads) Plattform transportiert worden waren, dienten ganz unterschiedlichen Aufgaben. Der von der britischen SSTL für die amerikanische SatelLife Organisation gebaute UoSAT 5  bzw. UoSAT-​OSCAR 22  setzte die Experimente seines unmittelbaren Vorgängers UoSAT 4  fort. Neben diesen Amateurfunkexperimenten wurde er vor allem aber von den humanitären Organisationen SatelLife und VITA zur Übertragung medizinischer Daten in entlegene Regionen genutzt. Der gravitationsgradienten-​stabilisierte Satellit verfügte über einen digitalen Datenrekorder von (damals beachtlichen) 13 MB Kapazität sowie eine monochrome CCD-​Kamera zur Erdbeobachtung. 1992 kam es zu einer Umverteilung der Aufgaben zwischen den beiden Satelliten UoSAT 5  und UoSAT 3 . Letzterer gab seine Rolle als Amateurfunksatellit komplett auf und seine Dienste wurden vollständig auf den leistungsfähigeren UoSAT 5  transferiert. Umgekehrt übernahm UoSAT 3  bis zu seinem Ausfall 1997 die Kommunikation für SatelLife und VITA.
ORBCOMM-​X war eine Experimentalnutzlast der Orbital Sciences Corporation, die mit ihm Versuche für ein geplantes Satellitennetzwerk auf erdnahen Umlaufbahnen durchführen wollte. Speziell sollten Informationen zur Nutzbarkeit der ausgewählten UHF/VHF Frequenzen gesammelt werden. Dafür mußte der ITU gegenüber belegt werden, daß keine anderen Satelliten gestört wurden. So wurde ein kleiner Satellit namens Datasat entworfen. Als sich jedoch im Januar 1991 kurzfristig eine kostengünstige Mitfluggelegenheit des Satelliten bei Arianespace ergab, mußten die Arbeiten an dem nun ORBCOMM-​X genannten Satelliten drastisch beschleunigt werden. Neben der Kommunikationsausrüstung wurde ein GPS Empfänger in den Satelliten eingebaut. Zeit für Tests blieb jedoch nicht mehr. Trotz der Erfahrung des OSC Teams aus Boulder war das natürlich ein Risiko. Und das bestätigte sich, als der Funkkontakt zu dem Satelliten bereits während des zweiten Orbits ausfiel. Er konnte nie wiederhergestellt werden und auch die Ursache blieb im Dunkeln. Trotz des enttäuschenden Verlaufs dieser wichtigen Mission erhielt Orbcomm später die Lizenz von der FCC.
Dagegen arbeitete der deutsche TUBSAT-​A zunächst wie vorgesehen. Er diente als Daten-​Relais-​Plattform für Meßdatensender in der Antarktis und wurde für Versuche zur Beobachtung der Zugwege von Wildtieren eingesetzt. Nach zwei Jahren brach allerdings die Batteriekapazität des an der TU Berlin gebauten Satelliten auf 50% ein.
Studenten der Ecole Superieure d’lngeniur en Electrotechnique et Electronique in Noisy le Grand und französische Funkamateure hatten unter dem Dach des ESIEESPACE Klubs den vierten Kleinsatelliten gebaut. SARA (Satellite Amateur de Radio Astronomie) diente mehr wissenschaftlichen Experimenten. So sollte der Satellit Radioemissionen des Planeten Jupiter und seiner Monde messen. Der Satellit erlitt aber unmittelbar nach dem Start eine Fehlfunktion, die den Empfang brauchbarer Daten verhinderte.