STS-35 (Columbia F-10) 2 grudnia 1990 Brand po raz trzeci dowodził misją wahadłowca. Pierwotnie do tej funkcji wyznaczony był John McBride, który przed lotem niespodziewanie zrezygnował z pracy w NASA. Była to trzydziesta ósma wyprawa wahadłowca. W skład siedmioosobowej załogi wchodzili również: Guy Gardner – pilot, Jeffrey Hoffman (MS-1), John Lounge (MS-2), Robert Parker (MS-3) – specjaliści misji oraz Samuel Durrance (PS-1) i (PS-2) – specjaliści ładunku. Prom Columbia wystartował w nocy. Program lotu przewidywał prowadzenie obserwacji gwiazd i innych ciał niebieskich. Wahadłowiec miał na pokładzie 13-tonowy ładunek, na który składały się trzy teleskopy ASTRO-1 do obserwacji w paśmie ultrafioletowym oraz szerokopasmowy teleskop rentgenowski BBXRT (Broad Band X-ray Telescope). W czasie lotu konieczne było wykonanie ponad dwustu manewrów, aby nakierować teleskopy na wszystkie zaplanowane w programie wyprawy obiekty. 10 grudnia Columbia pomyślnie wylądowała w bazie Edwards. Lądowanie, podobnie jak start, odbyło się w nocy.