同舱起飞的三种经历
联盟MS-15的乘组由俄罗斯航天员奥列格·斯克里波奇卡、美国国家航空航天局航天员杰西卡·梅尔和阿联酋飞行员哈扎·阿里·曼苏里组成。担任飞船指令长的斯克里波奇卡受过机械工程训练，这是他的第三次太空飞行；海洋生物学家梅尔和曼苏里则是首次升空。三人一起出发，驻留安排却从一开始就不同：前两人承担长期空间站工作，曼苏里的访问约为八天。
曼苏里的飞行依据阿联酋与俄罗斯航天机构之间的安排进行。他成为首位进入太空的阿联酋人，任务也让本国地面人员进入空间站的日常运行网络。除航天员训练外，穆罕默德·本·拉希德航天中心的控制人员还到德国科隆的欧洲航天员中心、奥伯普法芬霍芬的哥伦布控制中心接受培训。
四圈交会与九人空间站
2019年9月25日13时57分，联盟-FG火箭从哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场1号发射台升空。下述飞行时刻均采用协调世界时。此次发射是联盟-FG承担载人联盟飞船发射的最后一次；当时的航天记录还指出，这座与加加林飞行相联系的发射台将进入改造阶段。
飞船绕地球四圈后，于当天19时42分与国际空间站星辰号服务舱对接。交会用了不到六小时，但对接并不等于立即进入空间站：两舱舱门在22时12分打开，乘组才与站内人员会合。这次短期交接使空间站人数增至九人。新到人员随后接受安全说明、熟悉设施并转运物资，长期科研与空间站维护由此接续。
迪拜控制台与八天访问
欧洲空间局在发射前的运行通报中说明，迪拜新设的支持中心安装了两台控制台，经哥伦布控制中心的通信链路与空间站联系。通常使用英语通话，也可直接接通阿拉伯语通信。这样的安排把本国地面团队、欧洲控制中心和轨道乘组连接起来，而非只让航天员独自参加一次飞行。
曼苏里的科学安排包括时间知觉和微重力流体实验，另有脑部成像、DNA老化等项目的飞行后测量。阿联酋通讯社的返航报道记录了他拍摄地球与阿联酋、用阿拉伯语介绍空间站，以及通过视频和业余无线电与学生交流的活动。2019年10月3日，他与阿列克谢·奥夫奇宁、尼克·黑格乘联盟MS-12离站，07时37分脱离、10时59分着陆。曼苏里的太空访问至此结束，MS-15仍留在空间站。
长期驻留中的实验与维护
梅尔和斯克里波奇卡继续执行长期任务。梅尔参与的工作横跨设备运行、样品处理与人体研究。美国国家航空航天局的任务记录列出，她维护燃烧实验装置，照料用于研究光照和肥料条件的水菜，并与安德鲁·摩根一起开展骨细胞研究。2020年3月，两人帮助布置由干细胞生成心脏前体细胞的实验，以便把轨道培养物与地面样品比较；梅尔还以超声检查自身血管，为航天生理研究提供资料。
实验依赖持续运行的空间站。梅尔与克里斯蒂娜·科赫共同进行了三次全女性组合的舱外活动，累计21小时44分钟。科研也有自己的运输链：梅尔把冷冻样品装入货运龙飞船送回地面，后续分析由研究人员完成。空间站乘组提供的操作、观测与样品，构成实验过程的一部分，实际科学结论还须经过地面对照和分析。
更换第三名乘员的返航
2020年4月17日01时53分，联盟MS-15与空间站分离；05时16分，返回舱在哈萨克斯坦杰兹卡兹甘东南方着陆。舱内仍有斯克里波奇卡和梅尔，但第三个座位上的人已是摩根。他早在2019年7月20日便乘联盟MS-13出发，在太空停留约272天。梅尔和斯克里波奇卡此行约205天，按美国国家航空航天局的统计完成约3280圈绕地飞行。
回收人员完成初步医疗检查后，把三人送往后续转运地点；俄美航天员再分别前往本国。飞船的离站标志着空间站新一轮长期乘组阶段开始，而返航者的生理跟踪仍将继续。这次任务因而有几个清楚的终点：短期访问者在2019年10月回家，MS-15的运输任务在2020年4月结束，科研随访则延伸到着陆之后。