Pierwotnie odzyskanie LDEF, a potem jego powrót na Ziemię zostały zaplanowane na 19 marca 1985 roku, jednak potem przesunięto termin na rok 1986, a następnie na czas nieokreślony, na skutek katastrofy Challengera. Odzyskano go w końcu 12 stycznia 1990 roku, podczas misji STS-32, którą odbył prom Columbia. Prom zbliżał się do LDEF w taki sposób, aby nie narazić próbek na gazy wylotowe z silniczków RCS. Po uchwyceniu LDEF przez manipulator wahadłowca sfotografowano go dokładnie (wykonano około 800 zdjęć), co trwało aż cztery i pół godziny.