Startowe silniki działały dwie minuty, a w pięć sekund później zostały odrzucone w odległości 234 km od miejsca startu, wodując na Atlantyku, gdzie zostały odzyskane. Trzy silniki Columbii pracowały T+8 min 57 s. Wahadłowiec osiągnął początkową orbitę 300–59 km, a następnie 370–270 km. Nastąpiło to w czterdziestej minucie po starcie.
Misja W drugim dniu wprowadzono satelitę na właściwą orbitę. Ponadto załoga realizowała doświadczenia biomedyczne i technologiczne. Kolejnym zadaniem było odszukanie, przechwycenie i transport na Ziemię satelity Long Duration Exposure Facility. Satelita ten przeznaczony był do doświadczeń związanych z długotrwałym pobytem w przestrzeni kosmicznej. Satelita został umieszczony w przestrzeni kosmicznej w czasie wyprawy STS-41-C. Podczas operacji związanej z odzyskaniem satelity wykonano około 800 zdjęć, aby udokumentować prace trwające kilka godzin, ale zakończone sukcesem. Sporo uwagi poświęcono badaniom medycznym. Powrót orbitera z cennym ładunkiem nastąpił 20 stycznia 1990.