Az 1000 kilogrammos szonda a Nap–Föld-rendszer L2 Lagrange-pontjában fog várakozni a megfelelő célpontra, nagyjából 1,5 millió kilométerre a Földtől, bolygónk Nappal ellentétes oldalán. A Comet Interceptor a tervek szerint egy olyan égitestre várakozik majd, amely a rövid periódusú üstökösökkel szemben nem közelíti meg rendszeresen a Napot, mint például a Halley-üstökös, vagy a Rosetta célpontja, a 67P/Csurjumov–Geraszimenko. Ezek az égitestek ugyanis a rendszeres napközelség nyomán alaposan átalakultak ahhoz képest, ahogy akkor néztek ki, amikor először megindultak a Naprendszer belseje felé.

Az új űreszköz ezek helyett kifejezetten egy olyan égitestre vadászik, amely korábban sosem került a Nap közelébe, így gyakorlatilag változatlan maradt az elmúlt 4,5 milliárd évben, mióta a Naprendszer formálódni kezdett. Ilyen égitestek leginkább az Oort-felhőben találhatók, amely gömb alakban veszi körül a Naprendszert. A régióból a gravitációs kölcsönhatások nyomán rendszeresen indulnak meg üstökösök és más égitestek a Belső-Naprendszer felé.

Ha a szakértők megfelelő célpontot találnak a Comet Interceptor számára, az űreszköz elindul, hogy találkozzon az égitesttel. A szonda a gyakorlatban három űreszközből áll majd össze, amelyek az üstökös közelében szétválnak, és eltérő nézőpontokból vizsgálják az égitestet, annak kómáját és plazmakörnyezetét, egyszerre három irányból térképezve fel az „érintetlen” égitestet.

A küldetés kapcsán az is elképzelhető, hogy a célpont végül nem egy üstökösmag lesz. A projekt nem titkolt célja, hogy készenlétbe állítson egy bármikor mobilizálható űrjárművet arra az esetre, ha kozmikus környékünkön újra feltűnne egy csillagközi űrből származó égitest. Ilyet először 2017-ben észleltek a szakértők, amikor az ’Oumuamua névre keresztelt objektum átszáguldott rendszerünkön, de a kutatók úgy sejtik, hogy a hasonló, távolról érkező és a Naprendszeren túlra tartó égitestek is elég gyakoriak lehetnek, így van esély rá, hogy az új űreszköz találkozzon eggyel.

A Comet Interceptor a jelenlegi tervek szerint 2028-ban indulhat, és nagyjából egy hónap alatt éri el az L2 Lagrange-pontot. Utána pedig marad a várakozás: a szonda irányítói a legfejlettebb égboltvizsgáló műszerekkel monitorozzák az eget, hogy megfelelő célpontot találjanak számára.