Одной из основных задач полёта было размещение на орбите модуля «Исследования длительной экспозиции» , предназначенного для изучения длительного воздействия космической среды (в рамках исследования проводилось 57 научных экспериментов). Модуль был выпущен на второй день полёта. Возвращение LDEF на Землю 1985 года, в дальнейшем изменённой миссией STS-51D «Дискавери», но после катастрофы «Челленджера» STS-51L было осуществлено только в 1990 году миссией STS-32.