לפי דובר צה"ל, כוחותינו תקפו במשך כ-3 שעות כ-20 יעדי טרור באיראן. לפי מה שידוע, המתקפה החלה בשעה 2:00 בלילה בערך, והסתיימה באזור השעה 5:00. צה"ל אמר לאחר התקיפה כי כוחותינו תקפו כמה יעדים מתוך מגוון רחב של מטרות.
ישנם לא מעט דיווחים על אופי יעדי התקיפות ומטרותיהם, ועל כך שאחד מהיעדים גם נחשב לסודי במיוחד. אך לפי מה שידוע, המתקפה כוונה בגל הראשון למערכות ההגנה אווירית באיראן – ולא רק, אלא גם בסוריה ועיראק.
לאחר שמערכות ההגנה נוטרלו, כוחותינו המשיכו לתקוף בשני גלים נוספים יעדים חדשים בחופשיות מסוימת. במרכז התקיפה עמדו מפעלים איראנים לייצור הטילים הבליסטיים, ש-180 מהם נורו לעבר ישראל במתקפה בתחילת אוקטובר. אותם מפעלים שהותקפו ייצרו גם כטב"מים, שגם הם נורו לעבר ישראל במתקפה הקודמת באפריל.
בין הערים שהותקפו – טהרן (בעיקר בדרום העיר) ובכרג' הסמוכה. לצורך ביצוע התקיפה מטוסי חיל האוויר טסו לא פחות מ-1,600 ק"מ (לאחר שכבר עשו זאת בתקיפות בתימן, שם היעדים היו במרחק של כ-2,000 ק"מ).
