No plano inicial a sonda deveria partir no próximo mês (outubro de 2009) da base russa de Baikonur no Casaquistão, impulsionada por um foguete Zenit-2SB e alcançaria a órbita de Marte 11 meses depois. Em abril de 2011, um módulo da nave russa aterrissaria em Fobos, uma das luas de Marte, e retornaria à Terra em julho de 2012.
"Foi tomada a difícil decisão de adiar por dois anos o projeto Phobos-Grunt", comunicou Lev Zelinoy, diretor do Instituto de Pesquisas Cósmicas da Academia de Ciências russa. "Queremos aumentar a confiabilidade da missão, reduzir os riscos e garantir o sucesso", acrescentou Zelinoy.
O objetivo da missão é colocar uma estação automática na lua de Marte e recolher rochas que serão trazidas de volta à Terra, além de explorar o espaço e o clima do Planeta Vermelho. O projeto também servirá como um teste para novas tecnologias e futuras expedições. Na prática, a sonda pretende capturar dados sobre as condições do terreno para futuras operações de aterrissagem.