Mensen die een interne kunstmatige pacemaker nodig hebben om hun hartslag te reguleren, moeten een pacemakeroperatie ondergaan om het apparaat in het lichaam te laten implanteren. De ingreep wordt uitgevoerd onder plaatselijke verdoving, hoewel patiënten doorgaans een nacht in het ziekenhuis blijven voor nauwlettende observatie. Patiënten krijgen een licht kalmeringsmiddel toegediend om hen rustig en ontspannen te houden, maar zijn verder gedurende de hele ingreep bij bewustzijn en alert.
Om de pacemaker in te brengen, maakt de chirurg een incisie van vijf tot acht centimeter net onder het sleutelbeen van de patiënt. Een elektrode wordt in een nabijgelegen ader ingebracht en langzaam naar het hart gevoerd. Een fluoroscoop wordt gebruikt om de arts te begeleiden terwijl hij de elektrode voortbeweegt, waardoor hij een gedetailleerd beeld krijgt van de binnenkant van de ader. Zodra de elektrode het hart binnenkomt, wordt deze aan het weefsel bevestigd, zodat de positionering van de elektrode kan worden getest. Om de positie te testen, stuurt de chirurg kleine elektrische signalen door de draad en evalueert hij de reactie van het hart op de impulsen. Een geschikte positie is een positie waarbij de volledige sterkte van het signaal het hart bereikt, waardoor het hart wordt gestimuleerd om samen te trekken en te kloppen. Het kan nodig zijn om de draad meerdere keren in de ader te verplaatsen voordat de ideale positie is bereikt.
Zodra de elektrode in het hart is geplaatst en vastgezet, wordt het generatorgedeelte van de pacemaker onder de huid geïmplanteerd. Dit kleine kastje, dat slechts 1,25 cm lang en 1,25 cm breed is, wordt aangesloten op de elektrode en via de incisie in een klein zakje net onder de huid geplaatst. Vervolgens hecht de arts de incisie dicht en sluit hij de patiënt aan op een hartmonitor ter observatie. De hele procedure duurt van begin tot eind doorgaans slechts één tot twee uur.
Patiënten moeten rekening houden met lichte tot matige pijn en gevoeligheid rond de incisie gedurende enkele dagen. Aangezien de generator net onder het huidoppervlak ligt, kunnen de meeste mensen de omtrek van de pacemaker duidelijk voelen zodra de incisie is genezen. Sommige patiënten houden een lichte litteken of een kleine misvorming van de huid bij de generator over, omdat deze niet diep in het lichaam is geplaatst. Ernstigere complicaties zijn zeldzaam (komen bij slechts 1-2% van de patiënten voor) en kunnen bestaan uit ernstige bloedingen, bloedstolsels, perforatie van het hart of de long, een hartaanval, een beroerte of een storing in de pacemaker.
Aangezien pacemakerbatterijen vijf tot tien jaar meegaan, is het noodzakelijk om de generator om de paar jaar te vervangen om ervoor te zorgen dat deze goed blijft werken. Routinematige controle van de pacemaker zorgt ervoor dat deze naar behoren functioneert totdat vervanging nodig is.