发射约9分钟后，星舰成功进入预定轨道。发射约47分钟后，星舰开始重返大气层，相较于在这一阶段表现并不完美的第三次试飞，本次星舰选择了相对平缓的弹道，利用更多的时间使得速度缓缓下降，以减少进入高密度空气时所受到的剧烈冲击。发射约62分钟后，星舰高度下降至33km以内，脱离通信黑障区，代表星舰成功扛住了大气剧烈的摩擦。视频显示目前星舰的机体在大气摩擦下损坏严重，翼面几乎烧穿，但仍未失控，接下来星舰将挑战重新启动发动机。
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