Den drygt 2 000 meter långa uppgörelsen på Churchill Downs blöta dirttrackbana inleddes i ett rasande tempo där Palace Malice (M Smith) avverkade de första 800 meterna på 45,33.
Joel Rosario gav Orb en betydligt lugnare inledning. Med halva distansen avverkad låg Malibu Moon-sonen fortfarande längst bak i kön.
Genom slutsvängen började det höga utgångstempot ta ut sin rätt bland täthästarna samtidigt som köhästarna anmälde sitt intresse.
Bäst av alla avslutade Orb, som från en position långt ut i spåren tog över kommandot i god tid före mållinjen och drygade ut till en lätt 2,5-längderstriumf före outsidern Golden Soul (R Albarado). Segertiden skrevs till 2.02,89.
- Allt känns som en dröm. Vi låg så långt bak i fältet i början. Men jag lät bara Orb koppla av så gjorde han resten av jobbet själv, sade segerjockeyn.
Tredjeplatsen i Kentucky Derby gick till betrodde Revolutionary (C Borel) och Normandy Invasion (J Castellano) slutade fyra.
Orb tränas av Shug McGaughey, som tog sin första seger i USA:s mest prestigefyllda galopplöpning efter sex försök tidigare i karriären.
- Jag har alltid drömt om att den här dagen skulle komma och nu är den äntligen här, sade Hall of Fame-tränaren.
Förstapriset i Kentucky Derby var värt 1,4 miljoner dollar, motsvarande 12 miljoner svenska kronor.
