Die US Raumfähre „Discovery“ startete mit zweimonatiger Verspätung am 30.08.1984 um 12:42 UTC von Cape Canaveral zu ihrem Jungfernflug. Primär sollte der Einsatz den kommerziellen Einsatz des Shuttle als Transportmittel für Kommunikationssatelliten demonstrieren. Ein erster Startversuch hatte am 25.06.1984 bei T-9 min abgebrochen werden müssen, als der Backup GPC (General Purpose Computer) des Orbiters eine Anomalie zeigte. Einen Tag später kam es zur ersten Notabschaltung eines Shuttle Triebwerks noch auf der Rampe. Bei T-4 s hatte der GPC eine Abweichung der Parameter von SSME #3 entdeckt und den Startabbruch veranlaßt. Das Shuttle wurde am 14.07.1984 ins VAB (Vehicle Assembly Building) zurückgerollt, die „Discovery“ drei Tage später in die OPF (Orbiter Processing Facility) überführt. Dort wurde Triebwerk #3, in dem mikroskopisch kleine Partikel im Haupt-Treibstoffventil als Ursache für den Startabbruch ausgemacht werden konnten, komplett ausgetauscht. Vor dem erneuten Rollout wurde jedoch die Mission STS 41-D neu zusammengestellt und die eigentlich nachfolgende Mission STS 41-F wurde (wie zuvor schon STS 41-E) gestrichen. Deren Nutzlasten, die Satelliten SBS 4, Telstar 3 C und Syncom IV-2 buchte man auf die neu zugeschnittene STS 41-DR um. Mit diesem gestrafften Flugplan hoffte die NASA, weitere Verzögerungen des Shuttle Programms zu vermeiden. Für die Besatzung bedeutete das allerdings eine erhebliche Belastung, kamen auf sie nun doch neue Aufgaben zu, die in kürzester Zeit trainiert werden mußten. Dagegen hatten sich die Crewmitglieder monatelang intensiv auf die ursprünglichen Missionsinhalte vorbereiten können. Und andere, gut trainierte, Astronauten verloren ihre Fluggelegenheit. Der für den 29.08.1984 neu angesetzte Start mußte um einen Tag verschoben werden, als ein Problem mit der Software des Master Events Controller entdeckt wurde, das sich aber mit einem Software-Patch umgehen ließ. Am nächsten Tag verlief der Countdown, abgesehen von einer knapp 7-minütigen Verzögerung wegen eines Privatflugzeugs in der Flugverbotszone, reibungslos. Die Mission „Disvovery“ F-1 STS 41-DR war endlich unterwegs. Kommandant des Shuttle war Henry Hartsfield, Pilot Michael Coats. Dazu kamen die Missionsspezialisten Judith Resnik, Steven Hawley (Ehemann der ersten US Amerikanerin im All, Sally Ride) und Richard Mullane sowie der Nutzlastspezialist Charles Walker. Erstmals flog mit Walker ein Astronaut an Bord eines Space Shuttle, der nicht von der NASA rekrutiert worden war, sondern von seinem Arbeitgeber (McDonnell Douglas). Seine Hauptaufgabe bestand in der Betreuung der von MDD entwickelten Continuous Flow Electrophoresis System (CFES) Anlage. Seine drei Missionsspezialisten-Kollegen konzentrierten sich dagegen zunächst darauf, die drei mitgeführten Kommunikationssatelliten auszusetzen. Die Vorbereitungen begannen unmittelbar nach dem Erreichen der Umlaufbahn.
Als erster wurde am 30.08.1984 SBS-D bzw. SBS 4 ausgestoßen. Der 1981 von Satellite Business Systems bei Hughes in Auftrag gegebene HS-376 Kommunikationssatellit verstärkte die Ku-Band Kapazitäten der drei 1980 – 1982 gestarteten baugleichen Vorgänger. Nach Ende der regulären Lebensdauer übernahmen ihn die Hughes Global Services als HGS 5 und positionierten ihn 1992 neu über 91° West. Ab Oktober 1993 betrieb ihn die Panamsat auf einer inklinierten Bahn über 77° West und ab Januar 2004 wechselte der Satellit nochmals auf 125° West. Doch die für die Lizenzvergabe zuständige FCC verweigerte auf dieser Position Panamsat 13 (PAS 13) den Betrieb.
Am 31.08.1984 folgte Syncom IV-2 , der als Leasat 2 (Leasat F-2) an das US Militär vermietet wurde. Eigentlich hatte die „Discovery“ Syncom IV-1 transportieren sollen, doch durch die Übernahme der Nutzlasten von STS 41-F wurde nun stattdessen Syncom IV-2 (Syncom 402) mitgeführt. Die von Hughes exklusiv für den Transport mit dem Space Shuttle entworfenen „widebody“ Satelliten stellten der US Navy jeweils zwölf Repeater im UHF-Bereich bereit. Betrieben wurden die Satelliten von Hughes Communications, die die Kapazitäten an die US Navy vermietete. Der Leasingvertrag bot der US Navy nach Ablauf der 7-jährigen Garantielebensdauer eine Kaufoption für 15 Mio. $ pro Satellit.
Den Abschluß der Satellitenstarts bildete am 01.09.1984 Telstar 3 C (Telstar 302), der zweite einer 1980 von AT&T bei Hughes in Auftrag gegebenen Serie von drei HS-376 Satelliten. Er wurde über 85° West stationiert und bot mit seinen 24 C-Band Transpondern Übertragungskapazitäten für 21.600 simultane Telefongespräche. Sprach-, Video– und Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungen waren gleichfalls möglich. Bis Januar 1997 verblieb der Satellit auf seiner Position, dann wurde er auf einer inklinierten Bahn bei 97° West weiter betrieben. Am 05.09.1997 verließ Telstar 3 C den geostationären Orbit.
Neben den drei Satelliten hatten die Astronauten der „Discovery“ auch noch weitere Nutzlasten zu betreuen. Dazu zählte das Solar Array Experiment, eine entfaltbare experimentelle Solarzellenfläche als Bestandteil des OAST-1 (Office of Application and Space Technology) Experiments. Am 01.09.1984 wurde die, gefaltet in einen nur 18 cm dicken Container passende, Struktur zweimal bis auf 70% ihrer Länge entfaltet. Nis auf ein leichtes „Aneinanderkleben“ der Segmente wurden dabei keine Probleme beobachtet. Am nächsten Tag wurde die Solarzellenfläche auf die volle Länge von 31 m ausgefahren und bei Zündungen des RCS die Dynamik des Systems getestet. Aber auch materialwissenschaftliche Versuche, meteorologische Beobachtungen und Strahlungsmessungen standen auf dem Programm. Im Auftrag des Pentagon wurde mit Cloud Logic to Optimize Use of Defense Systems (CLOUDS) geforscht. Kleinere technische Probleme begleiteten auch den Jungfernflug des dritten US Space Shuttle. Am bedeutsamsten war dabei ein Eispfropfen, der sich am Brauchwasserauslaß des Orbiters gebildet hatte und diesen schließlich verstopfte. Versuche, den Eisklumpen unter Einsatz der Steuerdüsen zu lösen, blieben erfolglos. Daraufhin wurden Vorbereitungen für eine Notfall-EVA aufgenommen. Denn auf Anweisung aus Houston durfte bis auf weiteres die Toilette nicht mehr benutzt werden. Doch dann konnte nach zwei Tagen hygienischen Notstandes der größte Teil des Eises mit dem Manipulatorarm des Shuttle gelöst werden. Kommandant Hartsfield hatte persönlich das Kommando und die Verantwortung für das riskante Manöver übernommen, bestand doch die Gefahr dabei die Außenhaut des Shuttle zu beschädigen. Der Rest des Eises verdampfte bei intensiver Sonneneinstrahlung. Somit konnte auf die EVA verzichtet werden. Die erfolgreiche erste Mission der „Discovery“ ging am 05.09.1984 zu Ende, als sich die Crew auf die Landung vorbereitete. Diese fand schließlich planmäßig auf Runway 17 der Edwards AFB statt. Da es für die „Discovery“ ihre erste Landung sein würde, hatte man von einer Landung auf der kürzeren und schwieriger anzufliegenden Piste von Cape Canaveral abgesehen. Und so setzte die „Discovery“ am 05.09.1984 um 13:38 UTC nach 144:56 h Minuten nach Sonnenaufgang sicher in Kalifornien auf.
