HTV-X1号機は、複数回の高度・位相調整マヌーバを経て、国際宇宙ステーション（ISS）へ徐々に接近しました。
HTV-X1号機は、H3ロケットから分離されると、スラスタを適宜噴射しながら軌道を上昇させていきました。飛行中は、GPSやライダー測距など複数の航法を使い分けながらISSに接近し、最終的に宇宙飛行士の操作でロボットアームにより把持（キャプチャ）・結合されました。
以下の通り軌道制御マヌーバを実施しました。
初期高度調整軌道制御（マヌーバ）
10月26日(日）15時12分頃（日本時間）、完了
第1回高度調整軌道制御（マヌーバ）
10月27日(月) 13時03分頃（日本時間）、完了
ロケットで投入された軌道からISSの運用高度まで数回に分けて高度を上げていきました。
ISSとの直接通信が可能な距離に到達すると、日本実験棟「きぼう」に搭載された近傍通信システム（Proximity Communication System: PROX）との通信を開始しました。
ロケットで投入された軌道からISSの運用高度まで数回に分けて高度を上げていきました。
ISSとの直接通信が可能な距離に到達すると、日本実験棟「きぼう」に搭載された近傍通信システム（Proximity Communication System: PROX）との通信を開始しました。
第2回高度調整軌道制御（マヌーバ）
10月29日(水）21時28分頃（日本時間）、完了
第2回マヌーバ完了後、HTV-X1号機はISSの下方から徐々に接近し、10月30日(木）0時58分頃（日本時間）、油井宇宙飛行士が操作するISSのロボットアーム（Space Station Remote Manipulator System: SSRMS）により、HTV-X1号機が把持（キャプチャ）されました。
SSRMSに把持（キャプチャ）されたHTV-X1号機は、この後、「ハーモニー」（第2結合部）へ取り付けられました。
HTV-X1号機が把持された瞬間、HTV-X管制室では歓声と拍手が沸き起こり、ガッツポーズを取り喜ぶ近藤フライトディレクタの姿も見られました。
※特に断りのない限り、画像クレジットは©JAXA