Cel misji Drugi lot serwisowy do Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, umieszczonego na orbicie w kwietniu 1990 roku (Discovery STS-31). Zadaniem misji SM2 (Servicing Mission 2) była instalacja dwóch nowych instrumentów, które rozszerzyły zakres długości fal rejestrowany przez teleskop o bliską podczerwień, zarówno w obrazowaniu, jak i spektroskopii. Astronauci dokonali również niezbędnych napraw, głównie systemów teleskopu. Nowymi instrumentami zainstalowanymi były: Spektrometr Obrazujący Teleskopu Kosmicznego (STIS), który zastąpił Spektrograf Wysokich Rozdzielczości Goddarda (GHRS), oraz Kamera Bliskiej Podczerwieni i Spektrometr Multiobiektowy (NICMOS) zainstalowany w miejsce Spektrografu Obiektów Słabych (FOS).
Spacery kosmiczne źródło M. Lee i S. Smith – EVA 1 Start EVA 1: 14 lutego 1997 - 04:34 UTC Koniec EVA 1: 14 lutego - 11:16 UTC Łączny czas trwania: 6 godz, 42 min G. Harbaugh i J. Tanner – EVA 2 Start EVA 2: 15 lutego 1997 - 03:25 UTC Koniec EVA 2: 15 lutego - 10:52 UTC Łączny czas trwania: 7 godz, 28 min M. Lee i S. Smith – EVA 3 Start EVA 3: 16 lutego 1997 - 02:53 UTC Koniec EVA 3: 16 lutego - 10:04 UTC Łączny czas trwania: 7 godz, 11 min G. Harbaugh i J.