התכנית מתפרסת על פני שנתיים, במהלכן כיתות התכנית זוכות לליווי על בסיס שבועי של מנטור מטעם קרן רמון, המפגש קבוע במערכת השעות השבועית של בית הספר. לצד המנטור מלווה מורה למדעים מצד בית הספר, העובר ע"י קרן רמון הכשרה בנושא החלל ופדגוגיית התכנית הייחודית. במהלך התכנית התלמידים מבצעים 7 משימות ע"ש חברי צוות הקולומביה ולצידן זוכים לסיורים אקסקלוסיביים בתעשיית החלל בישראל.

לחלל יש יכולת יוצאת דופן לעורר בתלמידים מוטיבציה לחלום הכי רחוק. התלמידים זוכים למפגשים המעשירים את הידע שלהם בתחום המדעים והחלל בפרט, דרך שיטת "למידה מבוסס פרויקטים", המחייבת אותם להיות אקטיביים בתהליך הלמידה. התכנית מכשירה לפיתוח יכולות המדעיות לתכנון ויישום ניסוי העומד בסטנדרטים של NASA.

לצד הפן המדעי, ניתן דגש מרכזי לבניית מיומנויות ומתודות עבודה שנותנות מקפצה לילדים: יכולת תחקור אישי וקבוצתי, העברת פרזנטציות, התייעצות עם מומחים מהאקדמיה ותעשיית החלל, ניהול משימות באופן מיטבי וחלוקת תפקידים בקבוצה.

כל כיתות התכנית זוכות להציג את הניסויים שלהן באירוע הגמר, אירוע ארצי החוגג את חקר החלל, בנוכחות אלפי אנשים. אסטרונאוטים, שרי ממשלה, בכירים מנאס״א, נציגים מסוכנות החלל הישראלית וסוכנויות החלל המובילות בעולם- כל אלו הם השופטים בגמר רמון ספייסלאב.

עם שיבת הניסוי מתחנת החלל הבינלאומית, לאחר שתופעלו ע"י אסטרונאוטים, התוצאות מועברות לאנליזה ועבודות חקר אשר תוצאותיהן מתפרסמות בכתבי עת ואתרים מדעיים.