太空探索公司的“猎鹰”9-1.2型火箭12月5日在卡纳维拉尔角空军站发射了执行NASA“商业补给服务”（CRS）项目下国际空间站货运补给任务的又一艘“龙”货运飞船，任务代号“龙”CRS-16。火箭于美东部时间13时16分（北京时间6日2时16分）点火起飞，10分钟后飞船入轨。飞船定于12月8日抵达空间站。发射因啮齿动物研究用的压缩食品发霉而推迟了一天。
这是太空探索公司今年第20次发射，也是继12月3日在范登堡空军基地完成包括64颗卫星的一次拼单发射后其在48小时内第二次发射。本次发射的飞船曾在2017年2月参加了“龙”CRS-10货运补给任务，而所用第一级火箭则是新造的，编号1050.1，原本要在完成任务后在位于发射台以南几公里的“1号着陆区”进行陆地回收。但人们原以为毫无悬念的一级回收这次却罕见地以失败告终。火箭在箭上摄像头显示出现滚转后不久落入距岸边不远的海中。
太空探索公司首执马斯克很快发推特称，一级落水是因箭上一个栅格翼的液压油泵停转。他称火箭似乎并未受损，且仍在发送数据，并称已派回收船前去打捞。他随后又通过推特表示，发动机及时稳定住了火箭的滚转，使之完整无损地落入水中。
这是自今年2月“重型猎鹰”首飞时芯级助推器海上平台着陆回收失败后太空探索公司首次遭遇助推器着陆失败，也是其首次陆上着陆回收失败。“猎鹰”9上次一级着陆失败还是2016年6月的事，当时采用的是海上平台着陆方式。那次发射携带的是ABS-2A和“欧洲通信卫星”西117B全电通信卫星。
太空探索公司此前已在陆地和海上平台上成功进行32台次火箭助推器回收，涉及21台助推器。这其中有11台次为旧箭回收（“猎鹰”9第一级9台次，“重鹰”侧捆助推器2台次）。在32台次助推器成功回收中，海上平台回收为20台次，陆上回收为12台次（“猎鹰”9为10台次，“重鹰”为2台次）。另有6台次海上平台回收失败（“猎鹰”9第一级5台次，“重鹰”芯一级1台次）。
太空探索公司握有NASA的两份空间站货运补给合同，涉及2024年前的至少26次补给任务。NASA还同该公司签有空间站人员运输项目合同，以研制能载人的“龙”2型飞船，用来承担人员往返运输任务。第二份CRS合同下的至少6次货运补给任务也将采用“龙”2型飞船。按计划，“龙”2型飞船（亦称“载人龙”）将在明年1月7日进行NASA商业载人运输项目下的首次不载人试飞。不过，NASA局长布莱登斯坦11月29日对媒体称，那次试飞有可能会因飞船降落伞测试问题而推迟到春天。
本次发射的“龙”飞船装载了2573公斤补给物资和仪器设备等，包括2台将装到站外的设备，即“机器人燃料补加任务”（RRM）3和“全球生态系统动力学调查”（GEDI）。RRM3是由NASA和加拿大航天局合作开展的RRM任务第三阶段试验设备，旨在进一步试验在轨燃料补加技术。GEDI将首次对地球三维构造进行高分辨率激光测距观测，所获林冠高度、冠层垂直结构和表面高程精确测量数据将大大提升对碳和水循环过程以及生物多样性和生境的认识能力。
船上还搭载了将从站上投放的3颗微小卫星，即：1）“技术与教学星”（TechEdSat）8 ，圣何塞州立大学和爱达荷大学联合研制的六体立方星技术与教学卫星，由NASA艾姆斯研究中心监管，用于试验一种被动离轨系统，重6公斤以上。2）CATSat（暂无相关资料）。3）“本科生纳型电离层温度探测器”（UNITE），南印第安纳大学三体立方星科学卫星，用于对低电离层进行一系列全球测量，重4公斤。