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

Mission zur Reparatur des Hubble Space Teleskop (HST); zunächst wurde das HST erfolgreich eingefangen.

Erste EVA von Hoffman und Musgrave am 05.12.1993 (7h 54m), bei dem zwei Gyroskopräder (Remote Sensing Units - RSU) and zwei elektronische Kontrolleinheiten erfolgreich ausgetauscht wurde; danach hatte das HST wieder 6 komplett arbeitsfähige Gyroskope.

Zweite EVA von Thornton und Akers am 06.12.1993 (6h 36m), bei dem die beiden zerstörten Sonnensegel von Hubble ausgetauscht wurden.

Dritte EVA von Hoffman und Musgrave am 07.12.1993 (6h 47m); diesmal ersetzten die Astronauten zwei Magnometer und als Hauptaufgabe die Wide Field Planetary Camera.

Vierte EVA erneut von Thornton und Akers am 08.12.1993 (6h 50m); diesmal wurde der High Speed Photometer (HSP) ausgebaut, das ohnehin keinen besonders hohen wissenschaftlichen Wert gehabt hatte und durch eine "Linse" namens COSTAR ersetzt, die den katastrophalen Spiegelfehler des HST ausgleichen sollte.

Fünfte und abschließende EVA von Hoffman und Musgrave am 09.12.1993 (7h 21m), Hauptaufgabe war diesmal der Austausch eines von zwei Solar Array Drive Electronics (SADE), die die Sonnensegel immer der Sonne nachführen; diese Elektronik-Box war ursprünglich nicht für einen Austausch vorgesehen, entsprechend schwierig gestaltete sich das Unterfangen; außerdem wurden die Sonnensegel nach einige Fehlversuchen erfolgreich ausgeklappt, der Goddard High Resolution Spectrometer (GHRS) repariert und einige Magnometer mit Schutzhüllen versehen, die Nicollier und Bowersox während der Mission an Bord aus vorhandenen Restmaterialien gebastelt hatten; nachdem die sehr komplizierte und gleichzeitig außerordentlich spektakuläre Reparatur erfolgreich abgeschlossen war, wurde das HST wieder erfolgreich ausgesetzt.