Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf der Edwards AFB.

Vierter und letzter Testflug des Space Shuttle; erster Shuttle-Flug mit militärischer Nutzlast.

Erneuter Test des Manipulator-Arms. Dabei wurde ein Gerät ergriffen und aus dem Frachtraum des Shuttles gehoben: das kistenförmige IECM-Experiment (Induced Environment Contamination Monitor). Erstes kommerzielles Experiment (Elektrophorese-Vorrichtung); erster Einsatz der "Get Away Special"-Kanister mit neun privaten Experimenten der Utah-State University. Die Astronauten nahmen aber auch an sich selbst zwei medizinische Experimente vor. Dazu kamen umfangreiche Thermaluntersuchungen des Shuttles.

Einen Großteil der Nutzlastbucht nahm, neben der DFI-Palette (Development Flight Instrumentation) zur Messung des Orbiterzustands, die erste militärische Versuchsanordnung ein, die eine US-Raumfähre ins All beförderte. Die als geheim eingestufte Apparatur mit der Bezeichnung "DOD 82-1" befand sich im Auftrag des US-Verteidigungsministeriums an Bord. Die Nutzlast des Pentagons, die während des Fluges im Frachtraum der Columbia verankert blieb, bestand aus einem Infrarotteleskop, einem UV-Sensor und einem Sextanten.