Przebieg misji Start wahadłowca do siedemnastego lotu programu STS odbył się 29 kwietnia 1985 roku. Bez problemu osiągnięto kołową orbitę o nachyleniu 57° i wysokości 352 km. Astronautów podzielono na dwie dwunastogodzinne zmiany: „złotą”, dzienną (CDR, MS-1, MS-3 i PS-2) oraz „srebrną”, nocną (PLT, MS-2, PS-1). Astronauci wykonali m.in. trzynaście eksperymentów z zakresu produkcji kryształów w stanie nieważkości, obserwacji zorzy polarnej i biologii (na pokładzie wahadłowca znajdowały się dwie małpy i dwadzieścia cztery szczury). Spośród dwóch niewielkich satelitów Ziemi, udało się wysłać tylko jednego. Był to wykonany przez studentów dla celów łączności radiowej satelita NUSAT o masie 52 kg. Drugi satelita NASA, oznaczony GLOMR, o masie 72 kg mający służyć pomiarom radarowym, nie został wysłany ze względu na zakleszczenie się w pojemniku GAT, z którego nie udało się go wydostać. Zdecydowano się przywieźć go z powrotem na Ziemię. Kłopoty sprawiała też śluza powietrzna, przez którą miano wysuwać na zewnątrz kamerę szerokokątną. Natomiast pomyślnie przebiegały doświadczenia z dziedziny inżynierii materiałowej i fizyki płynów. By w eksperymentach tych wyeliminować zakłócenia wprowadzone przez siłę bezwładności, ustawiono Challengera statecznikiem pionowym ku Ziemi, a prawym płatem w kierunku lotu.