卫星交付与飞行验证
1983年8月30日，挑战者号从佛罗里达肯尼迪航天中心升空，开始STS-8任务。这是航天飞机计划首次夜间发射，也是挑战者号第三次飞行。美国国家航空航天局（NASA）把印度卫星交付、机械臂载荷试验、细胞分离和通信中继测试安排在同一航程中，以继续验证航天飞机的作业能力。
指令长理查德·特鲁利、驾驶员丹尼尔·布兰登斯坦，与盖恩·布卢福德、戴尔·加德纳和威廉·桑顿共同执行任务。布卢福德成为首位进入太空的非裔美国人；桑顿具有医学背景，参与生理适应研究。五人既要操纵飞船和部署卫星，也要照管舱内实验与测试设备。
夜间升空与最初运行
临近发射时，附近雷暴使倒计时延后十七分钟。挑战者号于世界时8月30日6时32分从39A发射台离地，经轨道机动进入约296公里高的圆轨道。外贮箱按计划分离，两枚固体助推器及其降落伞被回收；夜间发射为地面照明、跟踪和乘员程序提供了实际检验。
第一天，乘组开始连续流电泳实验，启动细胞培养装置，并观测轨道器周围的发光现象。同日，第二号液压循环泵启动失败，伴随温度和电流升高。通过替代操作并维持液压系统温度，飞行团队在停用该泵的情况下继续执行任务。
参考：[1]
把INSAT-1B交给印度地面站
印度国家卫星INSAT-1B由福特航空航天公司的西部开发实验室研制，配备通信、电视及气象观测设备。麦克唐纳·道格拉斯公司提供的有效载荷辅助舱PAM-D负责把它从航天飞机所在的低轨道送向地球同步转移轨道，后续控制由印度哈桑主控设施承担。
8月31日世界时7时48分54秒，卫星与辅助舱从货舱释放。十五分钟后，挑战者号点火拉开距离；释放四十五分钟后，PAM-D启动。哈桑站按时接收信号并发出分离及配置指令，卫星随后通过三次远地点发动机点火进入地球同步轨道。释放后影像中出现的物体以及太阳翼展开问题另被交由专门调查组分析。
机械臂操纵大型试验结构
约翰逊航天中心设计的载荷飞行试验件装在货舱中部，带有两个抓取接口，用来模拟大型载荷。乘组在三个不同飞行日使用遥控机械臂完成提起、移位、停放和振动衰减试验，并比较直接目视、闭路电视以及数字显示提供的操纵线索。
团队分别利用两个抓取接口进行控制系统测试，每个接口对应二十六项试验，为地面机械臂模拟器的数学模型提供验证数据。飞行报告记载这些项目均完成，机械臂对控制输入的响应符合预期。这些操作经验服务于后续大型设备的部署与回收准备。
实验样品与轨道环境
连续流电泳装置首次在飞行中分离活细胞，六份样品的操作均完成。返回后发现，注射器内残留的细胞多于预计，减少了可供研究的样本数量；组织学检验仍需继续。另一项培养试验则观察到，细胞在37摄氏度条件下较快附着并展平于微载体表面。
为研究低轨环境对材料的影响，飞船降至约222公里高度，材料试样在三段暴露期间累计接触环境四十小时，并拍摄轨道器和机械臂表面的辉光。热管试验记录了启动和稳定运行状态，但相机走片故障使三十六张照片中只有二十张可用，乘员的实时观察因此成为补充资料。
参考：[1]
通信测试与首次夜间着陆
跟踪与数据中继卫星系统当时以测试方式支持任务。计划中的八十九次支援事件，有四十次完全成功、二十五次部分成功，另二十四次未能支援；白沙地面站计算机不稳定和部分S波段链路问题造成中断。一次遥测丢失持续约三小时，乘员被唤醒后切换链路，而话音通信仍能通过其他通道维持。
9月5日世界时7时40分左右，挑战者号在加利福尼亚爱德华兹空军基地完成航天飞机首次夜间着陆，飞行历时约六天一小时。地面氙灯、跑道灯和进近指示装置为无动力滑翔提供视觉引导。任务带回机械臂操纵、通信网络和材料实验的数据，也使样品残留、遥测中断及设备故障成为下一阶段改进的具体对象。