Innan processionen inleddes hölls en kort ceremoni utanför militärsjukhuset. Chávez mor Elena grät vid sonens kista medan ett band spelade Venezuelas nationalhymn. Presidentvakter i röda baskrar ställde sedan upp kistan på den svarta likbilen.
Chávez utvalda arvtagare, vicepresidenten Nicolás Maduro, och Bolivias president Evo Morales gick bredvid bilen genom folkhavet.
Tiotusentals chavister anslöt sig till processionståget, rapporterar Reuters.