อากาศยานของโคเรียนแอร์ไลน์ เที่ยวบินที่ 007 คือ อากาศยานพาณิชย์โบอิง 747-230บี ส่งมอบเมื่อวันที่ 28 มกราคม 2515 ด้วยเลขทะเบียน CN20559/186 และการจดทะเบียน HL7442 (เดิม D-ABYH ดำเนินการโดยคอนดอร์) เครื่องบินออกจากประตูที่ 15 ของท่าอากาศยานนานาชาติจอห์น เอฟ. เคนเนดี นครนิวยอร์ก เมื่อวันที่ 30 สิงหาคม 2526 มุ่งหน้าสู่ท่าอากาศยานนานาชาติกิมโป ในเขตกังเซโอ โซล โดยออกเดินทางช้ากว่ากำหนด 35 นาที จากกำหนดเดิม 23:50 เขตเวลาตะวันออก (03:50 UTC ของวันที่ 31 สิงหาคม) เที่ยวบินนี้บรรทุกผู้โดยสาร 246 คนและลูกเรือ 23 คน หลังจอดเติมน้ำมันที่ท่าอากาศยานนานาชาติแองเคอเรจในแองเคอเรจ รัฐอะแลสกาแล้ว อากาศยานดังกล่าว ซึ่งผู้ขับผลัดนี้คือ กัปตันชุน ช็อน บย็อง-อิน (Chun Byung-in) ออกเดินทางสู่โซลเมื่อเวลา 04:00 ตามเวลาอะแลสกา (13:00 UTC) ของวันที่ 31 สิงหาคม 2526

เที่ยวบินนี้มีสัดส่วนลูกเรือต่อผู้โดยสารสูงผิดปกติ โดยมีลูกเรือที่โดยสารแบบไม่เสียค่าใช้จ่าย (deadheading) หกคนบนเครื่อง ผู้โดยสารสิบสองคนอยู่ในชั้นหนึ่งชั้นบน ขณะที่ที่นั่งชั้นธุรกิจมีผู้โดยสารเกือบทั้ง 24 ที่นั่ง ในชั้นประหยัด ราว 80 ที่นั่งไม่มีผู้โดยสาร บนเครื่องมีเด็กอายุต่ำกว่า 12 ปี 22 คน ผู้โดยสาร 130 คนวางแผนเชื่อมไปยังจุดหมายอื่น เช่น โตเกียว ฮ่องกง และไทเป

สมาชิกสภาผู้แทนราษฎรสหรัฐ ลอว์เรนซ์ แมคโดนัลด์จากรัฐจอร์เจีย ซึ่งขณะนั้นยังเป็นประธานคนที่สองของสมาคมจอห์น เบิร์ช (John Birch Society) อยู่บนเครื่องด้วย โซเวียตยืนยันว่าอดีตประธานาธิบดีสหรัฐ ริชาร์ด นิกสันจะนั่งติดกับแลร์รี แมคโดนัลด์บน KAL 007 แต่ซีไอเอเตือนไม่ให้เขาไป ตามข้อมูลของ นิวยอร์กโพสต์ และสำนักโทรเลขแห่งสหภาพโซเวียต นิกสันปฏิเสธข่าวดังกล่าว

การเบี่ยงเบนจากเส้นทางที่กำหนด

หลังทะยานขึ้นจากแองเคอเรจ เที่ยวบินได้รับคำสั่งจากการควบคุมจราจรทางอากาศ (ATC) ให้เลี้ยวหันหน้าไป 220 องศา ประมาณ 90 วินาทีต่อมา ATC สั่งให้เที่ยวบิน "มุ่งหน้าตรงสู่เบเธลเมื่อทำได้" เมื่อมาถึงเบเธล รัฐอะแลสกา เที่ยวบินที่ 007 จะเข้าสู่เหนือสุดของเส้นทางการบินกว้าง 80 กิโลเมตร ที่เรียก เส้นทาง NOPAC (แปซิฟิกเหนือ) ซึ่งเชื่อมชายฝั่งอะแลสกากับญี่ปุ่น เส้นทางการบินของ KAL 007 คือ R-20 (โรมีโอ 20) ผ่านห่างจากน่านฟ้าโซเวียตนอกชายฝั่งคัมชัตกาเพียง 28.2 กิโลเมตร

ระบบนักบินอัตโนมัติที่ใช้ในขณะนั้นมีภาวะควบคุมพื้นฐานสี่อย่าง ได้แก่ HEADING, VOR/LOC, ILS, และ INS ภาวะ HEADING รักษาเส้นทางแม่เหล็กคงที่ที่นักบินเลือก ภาวะ VOR/LOC รักษาเครื่องบินให้อยู่ในเส้นทางเฉพาะ ส่งสัญญาณจาก VOR ภาคพื้นดินหรือเครื่องบอกตำแหน่งโลคอลไลเซอร์ (Localizer) ที่นักบินเลือก ภาวะ ILS (ระบบลงจอดด้วยเครื่อง) ทำให้เครื่องบินติดตามทั้งเครื่องบอกตำแหน่งเส้นทางแนวตั้งและแนวข้าง ซึ่งนำไปสู่รันเวย์เจาะจงที่นักบินเลือก ภาวะ INS (ระบบเดินยานเฉื่อย) รักษาเครื่องให้อยู่ในเส้นทางแนวข้างระหว่างพิกัดจุด (waypoint) แผนการบินที่เลือกที่ตั้งโปรแกรมเข้าสู่คอมพิวเตอร์ INS