Zbliżenie do Marsa było okazją do przetestowania i kalibracji aparatury przez jednoczesne śledzenie tego samego obszaru Czerwonej Planety przez przyrządy sondy i okrążającej od 2004 roku tę planetę sondy Europejskiej Agencji Kosmicznej Mars Express.
Badania Westy Poruszając się po trajektorii przypominającej rozwijającą się spiralę sonda osiągnęła planetoidę podczas drugiego okrążenia. 3 maja 2011 roku rozpoczęła się faza zbliżania do Westy, odległej wtedy o 1,21 mln km od sondy. Kamera sondy zaczęła wykonywać zdjęcia nawigacyjne planetoidy.
16 lipca 2011 o 04:48 UTC, gdy sonda znalazła się w odległości około 16 000 km, weszła na wstępną orbitę wokół Westy. Jest to pierwsza w historii sonda, która weszła na orbitę obiektu znajdującego się w pasie głównym planetoid.
Korzystając w dalszym ciągu z napędu jonowego, po dwóch tygodniach stopniowego przybliżania się do celu, 2 sierpnia sonda osiągnęła pierwszą z zaplanowanych orbit roboczych: orbitę kołową w odległości 2700 km od planetoidy, o okresie orbitalnym 69 h (tzw. survey orbit). 11 sierpnia oficjalnie została zakończona faza zbliżania i rozpoczęto pierwszą fazę obserwacji naukowych Westy. 31 sierpnia sonda rozpoczęła kolejne obniżanie swej orbity. W ciągu kolejnych miesięcy sonda stopniowo zmieniała orbitę, przybliżając się do planetoidy.