Setelah menerima bantuan percepatan dari gravitasi bumi, wahana ini direncanakan mencapai destinasi pertamanya, yakni asteroid Donald Johanson, pada April 2025. Pada 2027, Lucy akan mencapai kelompok asteroid pertama Trojan di bagian depan Jupiter (Euybates dan Queta, Polymele, Leucus, dan Orus).
Setelah menjelajahi kelima asteroid tersebut, Lucy kembali mendekati bumi pada 2031. Hal ini bertujuan untuk menerima bantuan percepatan gravitasi menuju kelompok kedua Trojan di belakang Jupiter (Patroclus dan Manoetius), yang diperkirakan sampai pada 2033.
Dalam 12 tahun yang akan datang, Lucy akan menjadi wahana antariksa yang mengunjungi paling banyak asteroid. Peluncuran Lucy akan menjadi saat-saat pertama dan terakhir Lucy di Bumi.
Seperti sebagian besar wahana antariksa yang telah diluncurkan, Lucy juga tidak direncanakan untuk kembali ke Bumi. Setelah menyelesaikan seluruh misi utamanya, Lucy akan mengorbit di antara dua awan asteroid Trojan setiap enam tahun sekali.
Sebelum peluncuran Lucy, Harold Levison dan timnya telah memperhitungkan agar Lucy tidak akan berbenturan dengan Bumi atau mengkontaminasi planet dan satelit-satelit alami lainnya yang memiliki kemungkinan dihuni makhluk hidup dalam 100 ribu tahun ke depan.
Di masa depan, jika tidak ada manusia yang mengambil kembali Lucy sebagai kenang-kenangan. Wahana antariksa ini akan kehilangan kestabilan orbitnya, dan akan terlempar keluar oleh Jupiter.Lucy bisa saja menuju matahari atau keluar dari tata surya Bima Sakti.
