Nachdem technische Probleme im Sommer 1992 den Shuttle Flugplan vollkommen durcheinander gebracht hatten, hoffte die NASA 1993 die Flüge wieder in der korrekten Reihenfolge unternehmen zu können. Doch schon die Vorbereitungen zur zweiten Mission des Jahres ließen diesen Vorsatz Makulatur werden. Die ohnehin schon jahrelang verzögerte STS-​55 (Spacelab D-​2) Mission verspätete sich weiter, als Unklarheiten in der Dokumentation Fragen zum Zustand von Sicherheitsklammern an den Dichtungsringen in den SSME Turbopumpen aufkommen ließen. Da sich nicht feststellen ließ, ob diese korrekt gewartet worden waren, entschied sich die NASA zum Austausch aller drei Sauerstoffpumpen direkt auf der Rampe. Im Laufe der Arbeiten entdeckten die Techniker auch noch lecke Hydraulikleitungen. Bald summierten sich die neuerlichen Verzögerungen auf drei Wochen. Der frühestmögliche Starttermin 19.03.1993 kollidierte nun aber mit den Startterminen einer Delta 7925  (für den 18./19.03.1993 angesetzt) und einer Atlas-​I (22.03.1993). Frühestens am 25.03.1993 hätte die „Columbia“ nun starten können. Da — aus Sicherheitsgründen — zwischen zwei Shuttle Starts aber eigentlich ein Mindestabstand von drei Wochen liegen mußte, wäre die für den 03.04.1993 angesetzte STS-​56  Mission weit in den Februar gerutscht. Für die zweite ATLAS (Atmospheric Laboratory for Applications and Science) Mission hätten sich damit aber sehr ungünstige Beobachtungsbedingungen der Sonne ergeben. Schließlich entschied die NASA sich dafür, den „Columbia“ Start auf den 22.03.1993 vorzuziehen, gefolgt von der Atlas und der „Discovery“ am 06.04.1993. Als es beim Countdown für STS-​55  bei T-​3 s zu einem „heißen“ Startabbruch kam, waren die Planungen wieder hinfällig. Jetzt gab die NASA doch der STS-​56  Mission den Vorzug. Als Starttermin wurde, nachdem endlich auch die Atlas und die Delta gestartet waren, der 06.04.1993 bestätigt. Doch auch der erste „Discovery“ Startversuch mußte bei T-​11 s gestoppt worden, als Sensoren ein Ventil im Wasserstoffsystem in der falschen Stellung signalisierten. Das erwies sich später als Irrtum. STS-​56  „Discovery“ F-​16  startete endlich am 08.04.1993 um 05:29 UTC von LC-​39 B in Cape Canaveral. Hauptnutzlast der ATLAS-​2  Mission, deren Schwerpunkte die Beobachtung der Ozonschicht über einen längeren Zeitraum (durch Vergleiche mit der ATLAS-​1  Mission ein Jahr zuvor), die Untersuchung solarer Einflüsse auf die Atmosphäre und weltraumwissenschaftliche Beobachtungen bildeten, war eine offene Spacelab Palette im Frachtraum des Shuttle. Insgesamt sieben große Experimente umfaßte das Atmospheric Laboratory for Applications and Science. Die gesamte Mission erfolgte im Rahmen des NASA Projekts Mission to Planet Earth. Zur Betreuung der Experimente flogen neben Kommandant Kenneth Cameron und Pilot Stephen Oswald auch die Missionsspezialisten Michael Foale, Kenneth Cockrell und Ellen Ochoa an Bord der „Discovery“. Neben Experimenten amerikanischer Wissenschaftler waren im Rahmen einer ESA Beteiligung auch solche aus Belgien, Deutschland und Frankreich installiert. Weiterhin beteiligt waren auch Experten aus den Niederlanden und der Schweiz. Die Sensoren erforschten schwerpunktmäßig die einfallende solare Strahlung sowie ihre spektrale Verteilung und maßen die Wasserdampf-​Absorptionsspektren und die Verteilung der Spurengase in der oberen Atmosphäre. Das Vorkommen von 30 bis 40 für das irdische Klima bedeutsamen Spurengasen konnte untersucht werden, so von Ozon und Chlormonoxid. Neben Grundlagenforschung wurde damit konkret an Möglichkeiten geforscht, drohende Umweltschäden vorherzusagen. Zusätzlich zu den fest in der Nutzlastbucht installierten Instrumenten führte die „Discovery“ auch noch die freifliegende Forschungsplattform SPARTAN 201-​F1  mit. Der Satellit wurde am 11.04.1993 mit dem Manipulatorarm aus der Nutzlastbucht herausgehoben und zu einem zweitägigen Freiflug entlassen. Seine Instrumente, speziell zwei Teleskope, sammelten Informationen über die solare Korona sowie die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Sonnenwindes. Am 13.04.1993 näherte sich die „Discovery“ aus rund 360 km Entfernung wieder dem SPARTAN (Shuttle Point Autonomous Research Tool for Astronomy) Satelliten. Nachdem Cameron und Oswald das Shuttle bis auf 10 m unter den Satelliten manövriert hatten, konnte Missionsspezialistin Ochoa den 1.300 kg schweren SPARTAN mit dem Manipulator ergreifen und wieder in der Nutzlastbucht verstauen. Die Landung der „Discovery“ war eigentlich für den 16.04.1993 geplant, mußte aber wegen schlechten Wetters in Florida verschoben werden. Schließlich setzte der Orbiter am 17.03.1993 um 11:37 UTC nach 222:08 h auf Runway 33 in Cape Canaveral auf. Unmittelbar danach entfaltete sich der Bremsschirm, dessen Konfiguration, um eine größere Rollstabilität sicherzustellen, nach den ersten Erfahrungen für diesen Einsatz etwas überarbeitet worden war.