Promocję albumu rozpoczęto podczas drugiego etapu nagrań. Była ona oparta na programach The Mars Laboratory i The Mars Laboratory II nadawanych w trybie online na stronie VyRT, serwisu który zespół założył podczas nagrywania albumu This Is War. Programy ukazywały zespół podczas nagrywania albumu. Transmisja The Mars Laboratory odbyła się 27 kwietnia 2012 roku. The Mars Laboratory II wprowadzono podczas postprodukcji albumu 1 grudnia 2012 roku.
Single „Up in the Air” został wydany 19 marca 2013 roku jako czołowy singiel albumu Love, Lust, Faith and Dreams. Ogłoszono go na Twitterze 28 lutego 2013 roku jako pierwszy singiel nowego albumu. Kopia CD singla została wysłana do NASA, w celu wysłania jej w przestrzeń kosmiczną jako pierwszą komercyjną płytę. 3 marca 2013 roku statek kosmiczny SpaceX CRS-2 zadokował do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Debiut utworu odbył się na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej 18 marca 2013 roku. Następnego dnia został udostępniony jako digital download w Internecie. Teledysk do utworu miał swoją premierę 19 kwietnia 2013 roku.
„City of Angels” zostanie opublikowany na antenie US Modern Rock Radio jako singiel promocyjny albumu 23 lipca 2013 roku.