STS-38
着陸予定地点であったエドワーズ空軍基地の強い横風のため、ミッションは1日延期された。不利な条件は継続し、着陸地点をケネディ宇宙センターに変更する決定がなされ、1990年11月20日16:42:42(EST)にケネディ宇宙センターの第33滑走路に着陸した。ロールアウト距離は2,753 mで、ロールアウト時間は57秒間であった。ケネディ宇宙センターへのアトランティスの着陸は初めてであり、また1985年4月のSTS-51-D以来、スペースシャトルの着陸自体が久しぶりのことであった。着陸時の重量は、86,677 kgであった。
打上げは1990年11月15日18:48:13(EST)に行われた。元々は1990年7月に予定されていたが、STS-35のカウントダウン中に液体水素の漏れが発見され、6月13日から7月25日まで、第29発射台で、3つの予備タンクのテストが行われた。その結果、外部燃料タンクとオービタの間の外部燃料タンク側で432 mmの水素燃料漏れを確認し、すぐにケーブルから外された。発射台は修理ができず、アトランティスは8月9日にオービタ整備施設に引き上げられた。この途中、コロンビアがSTS-35のために発射台に異動されるまでの間、約1日間にわたり、スペースシャトル組立棟の屋外に停められた。この間に雷嵐が襲い、雹でタイルが損傷した。オービタ整備施設での修理の後、アトランティスは10月2日にスペースシャトル組立棟に移された。吊上げ作業中に、オービタの後方区画から取り外されていたプラットフォームビームが落下し、わずかな損傷が生じ、修復された。10月12日に発射台Aに移され、10月24日に4つ目のタンクのテストが行われ、水素や酸素の漏れは検出されなかった。飛行準備完了確認審査において、打上げ日は1990年11月9日に設定されたが、ペイロードの問題により11月15日に延期された。11月15日の18:30(EST)から22:30(EST)の間の打上げ窓で打上げが行われた。
船長:リチャード・コヴィー (3度目)
操縦士:フランク・カルバートソン(英語版) (1度目)
ミッションスペシャリスト1:カール・ミード (1度目)
ミッションスペシャリスト2:ロバート・スプリンガー(英語版) (2度目)
ミッションスペシャリスト3:チャールズ・ゲーマー(英語版) (1度目)