Nach einer Verzögerung von 110 Minuten wegen Bodennebels und zu starker Höhenwinde startete am 13.03.1989 um 14:57 UTC das Space Shuttle „Discovery“ von LC-​39 B auf Cape Canaveral zur Mission STS-​29R. Reparaturen hatten zuvor schon für einen jeweils eintägigen Aufschub des Starts gesorgt. Am 11.03.1989 betraf das einen Main Engine Controller (MEC). Und am 12.03.1989 war ein Aktuator am Fuel Preburner Oxidizer Valve (FPOV) eines der SSME getauscht worden. Hauptaufgabe der fünfköpfigen Crew mit Kommandant Michael Coats, Pilot John Blaha sowie den Missionsspezialisten James Buchli, Robert Springer und James Bagian war das Aussetzen des Daten-​Relais-​Satelliten TDRS-​D bzw. TDRS 4. Dies erfolgte auch noch am Starttag und der Satellit erreichte später eine geostationäre Position über 41° West. Daneben liefen aber eine Reihe weiterer wissenschaftlicher und technologischer Experimente. So war in der Nutzlastbucht das Orbiter Experiments Autonomous Supporting Instrumentation (OASIS) Paket untergebracht, dessen über 100 Sensoren Daten sammelten und für eine spätere Auswertung speicherten. Das Experiment war auch bereits bei STS-​26R mitgeführt worden. Dagegen ging es beim Space Station Heat Pipe Advanced Radiator Element (SHARE) Versuch darum, eine Heat-​Pipe Konstruktion zu testen, deren Einsatz auf der geplanten Raumstation „Freedom“ vorgesehen war. Außerdem filmte die Crew mit einer 70 mm IMAX Kamera für einen Dokumentarfilm. Und die USAF verfolgte bei mehreren Überflügen die „Discovery“ im Rahmen des Air Force Maui Optical Site (AMOS) Calibration Test mit optischen Teleskopen und Sensoren. Fluktuationen in einer der drei Brennstoffzellen an Bord zwangen von Beginn des Fluges an zum Haushalten mit elektrischer Energie. Doch nachdem das Problem auf der Erde nachgestellt werden konnte, aktivierte die Besatzung die betreffende Brennstoffzelle am 15.03.1989 wieder und sie arbeitete bis zum Ende der Mission ohne Beanstandungen. Eine Vielzahl, wenn auch unkritischer, technischer Probleme beschäftigte Besatzung und Missionskontrolle während des fünftägigen Fluges. Nach einem Flug von 119:39 h landete die „Discovery“ F-​8  am 18.03.1989 um 14:36 UTC auf der Edwards AFB in Kalifornien.
TDRS 4 blieb zunächst über 41° West stationiert und wurde u.a. auch in der Aufbauphase der ISS intensiv genutzt. 2005 erfolgte eine Neupositionierung über 46° West. Im November 2011 mehrten sich aber die Anzeichen, daß eine Außerdienststellung unaufschiebbar geworden war. Vor allem die Pufferbatterien hatten kaum noch Kapazität. Daraufhin wurde die Bahn des Satelliten um rund 350 km angehoben. Nach der Passivierung seiner Systeme erfolgte am 09.12.2011 auch offiziell die Außerdienststellung.