1991年4月11日06:55:29(PDT)、カリフォルニア州エドワーズ空軍基地の第33滑走路に着陸した。ロールアウト距離は6364フィート、ロールアウト時間は56秒間だった。着陸は元々4月10日に予定されていたが、エドワーズ空軍基地及びケネディ宇宙センターの気象条件のため、1日延期された。オービタは、4月18日にケネディ宇宙センターに戻った。着陸時の重量は86,227 kgだった。高層風を読み間違えたため、アトランティスは湖底滑走路の閾値のマークまで623フィート足りない位置に着陸した。乾燥した湖底への着陸だったため、問題は表面化せず、多くの視聴者の問題を明らかに感じなかった。これがケネディ宇宙センターであれば、滑走路に続く舗装された助走路に着陸することになったため、その結果はずっと明白になったはずである。着陸時速度は168 KEAS（ノット等価大気速度）で、スペースシャトル計画で最も遅かったSTS-28の155 KEASを13 KEAS上回った。
その他の実験には、Crew and Equipment Translation Aids (CETA)、Ascent Particle Monitor (APM)、Shuttle Amateur Radio Experiment II (SAREX II)、Protein Crystal Growth (PCG)、Bioserve/Instrumentation Technology Associates Materials Dispersion Apparatus (BIMDA)、Radiation Monitoring Equipment III (RME Ill)、Air Force Maui Optical Site (AMOS)等があった。またその他のペイロードには、医学、製造プロセス、流体科学等の実験の商用的な可能性を調査するBioserve/Instrumentation Technology Associates Materials Dispersion Apparatus (BIMDA)の初飛行、8度目の飛行となるProtein Crystal Growth等があった。操縦士のケネス・キャメロンは、Shuttle Amateur Radio Experiment (SAREX)のメインオペレータを担当したが、5人の乗組員全員がアマチュア無線のオペレータとして参加した。宇宙飛行士がアマチュア無線クラブ局（ジョンソン宇宙センターのW5RRR）から高速度走査アマチュアテレビ動画を受信したのは、この時が間違いなく初めてである。
CGROの高利得アンテナの展開に6回失敗し、1985年以来初の宇宙遊泳がミッションスペシャリストのジェリー・ロスとジェイ・アプトによって行われた。ペイロードオペレーションコントロールセンター及びゴダード宇宙飛行センターからの繰り返しのコマンド送信、アトランティスの自体やそのシャトル・リモート・マニピュレータ・システム、CGROのアンテナ円盤の操作では、問題は解決しなかった。ロスとアプトはこのような緊急事態のために準備しており、ロスは宇宙遊泳を初めて17分でアンテナブームを解放した。これは、1985年4月のSTS-51-D以来の緊急宇宙遊泳であった。予定より4.5時間遅れの18:35(EST)頃に展開は完了した。翌日の4月8日、ロスとアプトは、1985年11月のSTS-61-B以降初めての予定された宇宙遊泳を行った。この宇宙遊泳では、乗組員の移動手段と将来のフリーダム宇宙ステーションの周辺装置の試験が行われた。実験の1つは、宇宙の大規模構造の外周を動くカートの手動、機械式、電動での移動手段の評価であった。3つの手段ともうまくいったが、手動での移動、または手渡しが最良であったと報告された。2度の宇宙遊泳で、合計時間は10時間49分に達した。2度目の宇宙遊泳の際、ステンレス製の手のひらを保持する棒がアプトの右手袋の与圧嚢に穴を開けた。しかし、宇宙飛行士自身の手と絹のコンフォートグローブが穴を部分的にふさぎ、減圧はほとんど検出できなかった。実際、飛行後試験の時まで穴が開いたことに気づかなかった。
ブレトン・ウッズ体制は為替レートの安定性を維持し国際貿易の拡大を促した。こうした成功の陰に制度設計の潜在的欠陥が隠れていた。貿易の持続的成長を支えるための国際準備金の供給を増やすメカニズムが存在しなかったのだ。この体制は1950年代後半から1960年代初頭にかけて市場の圧力に晒された。市場の圧力に苦慮した主要参加者の間で結束が緩み始めた。中央銀行は準備金として保有するために多くの米ドルを必要としたが、マネーサプライの拡大がドル準備を超過し為替ペッグを危うくするならばマネーサプライを拡大できなかった。国際準備金へのニーズに対応するため、ブレトン・ウッズ体制は米国がドルの赤字を出すことに依存していた。結果として、ドルの価値は金の裏付けを超え始めた。1960年代の初め、投資家はロンドン市場において米国市場より有利なレートで金を米ドルに売ることができた。これはドルの過大評価のシグナルであった。ベルギー系米国人経済学者ロバート・トリフィンはこの問題を明らかにした。経済的な国益は世界の準備通貨の管理者としての国際的な目的と対立する。この問題は現在「トリフィンのジレンマ」と呼ばれる。  人為的に低く抑えられた金価格に対し、フランスは1968年に懸念を表明し、かつての金本位制に戻ることを求めた。一方、米国がベトナム戦争の軍事費を融通するためマネーサプライを拡大すると、過剰なドルが国際市場に流れ込んだ。米国の経常収支が19世紀以来初めて赤字に陥ると、米国の金準備は投機に襲われた。1971年8月、米国大統領リチャード・ニクソンはニクソン・ショックの一環として金と米ドルの交換を中止した。金の窓口の閉鎖は、米ドル切り下げの調整負担を他の国々に押し付ける効果があった。投機トレーダーは他の通貨がドルに対して増価することを見越してドルを売り他の通貨を買い漁った。資本フローが流入した国の中央銀行は困難に陥った。マネーサプライのインフレ的膨張か、およそ効果に乏しい資本統制か、あるいは変動為替レートか、このうちどれかを選ばなければならなかった。 米ドルに関わるこれらの問題を受けて、G10諸国は1971年12月にスミソニアン協定を結んだ。スミソニアン協定は、ブレトン・ウッズ体制を修正し、金のドル価格を1オンス38米ドルに引き上げ、為替レートの変動幅を2.25％に拡大した。しかしスミソニアン協定はブレトン・ウッズ体制を2年間延命しただけで終わった。システムを侵食したのは米ドルの切り下げだけではなかった。1970年代の石油危機もシステムを侵食した。石油危機によってオイルダラーの循環や国際収支のファイナンスのための国際金融市場の重要度が増した。世界の準備通貨である米ドルが変動相場制に移行すると、他の国々も変動相場制を採用していった。