Start von Cape Canaveral (KSC); Landung in Cape Canaveral (KSC).

Der ursprüngliche Starttermin am 7.11.1984 musste bei T-20 abgebrochen werden, weil sich die Wetterlage in der oberen Atmosphäre verschlechtert hatte.

Aussetzen der beiden Kommunikations-Satelliten Anik D4 (Canada) am 2. Flugtag und Syncom IV-2/Leasat 2 (US Navy) am 3. Flugtag.

EVA's durch Allen und Gardner am 12. und 14.11.1984 (5h bzw. 5h 43m). Dabei Einfangen der beiden gestrandeten Satelliten Palapa B-2 (Indonesien) und Westar 6 (USA) von der STS-41B Mission. Zum Einfangen kam eine lanzenartige Gerätschaft mit dem Namen "Stinger" zum Einsatz, der in die Düse des Apogäumsmotors eingesetzt wurde, um die Rotation zu stoppen. Beide Satelliten wurden zur Erde gebracht und später (unter anderem Namen) erneut gestartet.

Ein Experiment während dieser Mission war das Diffused Mixing of Organic Solutions (DMOS) Experiment. Es war das erste einer Serie von umfassenden organischen und chemischen Experimente, deren Auftraggeber die Firma 3M Corp. war. Dieses Middeck Experiment war erfolgreich und die urheberrechtlich geschützten Ergebnisse wurden an 3M ausgehändigt. Ein weiteres Experiment, das erfolgreich durchgeführt wurde, war das Radiation Monitoring Experiment.