Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf der Edwards AFB. Der Start war für den Februar 1993 geplant, wurde jedoch mehrfach verschoben. Am 22. März 1993 musste der Start drei Sekunden vor dem Abheben abgebrochen werden, als die Haupttriebwerke bereits gezündet hatten. Die Computer zeigten an, dass eines der drei Triebwerke nicht den vollen Schub entwickelte. Alle drei Triebwerke wurden ausgetauscht. Am 24. April 1993 musste der Startversuch erneut wegen technischer Probleme abgebrochen werden.

STS-55 ist im deutschsprachigen Raum besser bekannt als die zweite Deutsche Spacelab-Mission D-2, die acht Jahre nach dem ersten Flug (D1 mit STS-61A) durchgeführt wurde. Trotz der Bezeichnung war der Flug international. Die insgesamt 88 wissenschaftlichen Versuche wurden neben dem DLR von der NASA, der ESA, sowie der französischen und japanischen Raumfahrtbehörde erstellt. Die Besatzung arbeitete in zwei Schichten rund um die Uhr. Im Verlauf der Mission wurden zahlreiche Versuche im Spacelab durchgeführt. Das aus Europa stammende Modul war bestückt mit dem Anthrorack (Humanmedizinische Versuche an Astronauten), dem Biolabor (Biologische Versuche), dem Werkstofflabor und weiteren Versuchsanlagen. Viele Experimente bauten auf denen der D1-Mission auf, waren jedoch zum Beispiel durch genauere Messverfahren verbessert worden.

An Bord befand sich auch Rotex (Robot Technology Experiment on Spacelab D-2-Mission), ein von der Erde fernsteuerbaren Leichtbau-Roboterarm, mit dem es gelang, ferngesteuert ein frei schwebendes Objekt einzufangen. Dieses Experiment gehörte zu den Experimenten der DLR.

Während des Fluges bestand zeitweise Funkkontakt mit der russischen Raumstation MIR.

Wegen schlechten Wetters in Florida musste die Landung zur Edwards AFB verlegt werden.