Chodziło o weryfikację jednej z technik, jaka miała być wykorzystana w programie SDI. Reflektor zwierciadlany odbył drogę w kosmos w pojemniku, a na orbicie załoga przymocowała go 9 śrubami wizjera włazu z lewej strony kabiny. Reflektor miał średnicę około 21 cm (z obudową ponad 26 cm) i wysokość 18 cm. Wobec błędnego zaprogramowania komputerów pokładowych wahadłowiec był źle ustawiony w przestrzeni, mimo że astronauci widzieli niebieski błysk lasera o mocy 4 W. Dwie następne powtórki były udane. Powadzono Discovery laserem przez około 5 minut. Równocześnie z lotem Spartana wewnątrz Discovery Patric Baudry prowadził na sobie (a także mając za pacjenta Al Su’uda) doświadczenia biomedyczne. Były one powtórzeniem eksperymentów, jakie realizował Chretien na pokładzie Saluta 7. Baudry obsługiwał też piec do krystalizacji kierunkowej, by otrzymać trwałe magnesy. Natomiast dowódca i drugi pilot testowali nowe układy i metody pilotażu oraz instalacje pokładowe.
Wyprawa STS-51-G zakończyła się 24 czerwca 1985 roku lądowaniem w bazie Edwards w Kalifornii.