Sonda została wystrzelona 10 grudnia 1974 z kosmodromu Cape Canaveral Space Force Station na Florydzie. 15 marca 1975 przeleciała w odległości niecałych 47 milionów km od Słońca (ok. 0,3 au) z prędkością 252 792 km/h – było to największe w historii zbliżenie statku kosmicznego do Słońca, a także największa prędkość osiągnięta przez sondę kosmiczną. Helios 1 przesyłał dane do 1982 roku. Odebrane dane wykazały m.in., że w pobliżu Słońca jest 15 razy więcej mikrometeoroidów niż w pobliżu Ziemi.
Budowa sondy Statek został wyposażony w dwa wysięgniki i 32-metrowy dipol elektryczny. Oś obrotu sondy była prostopadła do ekliptyki, a nominalna szybkość obrotu wynosiła 1 obr./sek, dzięki czemu powierzchnia sondy była równo ogrzewana przez Słońce i urządzenia się nie przegrzewały. 90% docierającego ciepła było odbijane przez specjalne lustra. Zewnętrzna powłoka statku była dielektryczna. Prędkość przesyłu informacji wynosiła od 8 do 4096 bps (każda wielokrotność 2).