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

STS-82 war die zweite Wartungsmission für das Hubble-Weltraumteleskop. Das Einfangen des Hubble Space Telescopes gelang mit dem Greifarm der Discovery.

Die erste EVA durch Steven Smith und Mark Lee erfolgte am 14. Februar 1997 (6h 42m) bei der der Goddard High Resolution Spectrograph (GHRS) durch den Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) und der Faint Object Spectrograph (FOS) durch die neu konzipierte Near Infrared Camera und den Multi-Object Stpectrometer (NICMOS) ersetzt wurden.

Die zweite EVA durch Joseph Tanner und Gregory Harbaugh wurde am 15. Februar 1997 (7h 27m) unternommen. Dabei wechselten sie den Fine Guidance Sensor (FGS) und einen von drei Engineering / Science Tape Recordern (ESTR) aus und installierten zusätzlich ein Kabel und eine kleine Elektronikeinheit namens Optical Control Electronics Enhancement Kit, mit denen ein spezieller Spiegel im neuen FGS gesteuert werden konnte.

Die dritte EVA führten Steven Smith und Mark Lee am 16. Februar 1997 (7h 11m) aus. Diesmal wurden eine von vier Data Interface Units (DIU) sowie ein weiterer ESTR und die Reaction Wheel Assembly (RWA), Letzteres sind zu Einheiten zusammengefaßte Drehmomenträder, die benutzt werden, um die Lage des HST im Raum zu verändern, ausgetauscht.

Die vierte EVA am 17. Februar 1997 (6h 34m) wurde wieder durch Joseph Tanner und Gregory Harbaugh durchgeführt. Die Astronauten wechslten eine der beiden Solar Array Drive Electronics (SADE) erfolgreich aus. SADE garantiert die ständige Ausrichtung der Solarflächenzellen auf die Sonne. Außerdem brachten sie Magnometer-Schutzhüllen an. Als zusätzliche, nicht vorab geplante Arbeit, standen dazu erste Reparaturarbeiten an der Thermoisolierung des HST an.

Da die Schäden so gravierend waren, entschloss man sich seitens der NASA eine weitere EVA durchzuführen. Diese erfolgte erneut durch Steven Smith und Mark Lee am 18. Februar 1997 (5h 17m). Dabei wurden weitere Reparaturarbeiten durchgeführt, und zwar mit Isoliermaterial, das eigentlich für die vorsorgliche Reparatur von Solarflächenzellen vorgesehen war.

Nachdem aber aller Arbeiten ordnungsgemäß erledigt waren, wurde Hubble am 19. Februar 1997 erfolgreich wieder ins All ausgesetzt und arbeitete anschließend ohne Probleme.