首飞的任务与人员
STS-6是美国国家航空航天局（NASA）挑战者号轨道器OV-099的第一次飞行。任务把新轨道器的投入使用与通信卫星部署结合起来：主要目标是释放跟踪与数据中继卫星（TDRS），并完成连续流电泳系统的实验作业。此前STS-5未能实施的舱外活动，也被列入这次飞行，以检验航天服、气闸和货舱内作业方法。
指令长保罗·韦茨与驾驶员卡罗尔·博布科负责飞行，任务专家斯托里·马斯格雷夫、唐纳德·彼得森承担实验和舱外操作。卫星由TRW公司制造，将它从低轨道送向高轨道的惯性上面级（IUS）则由波音为美国空军研制。卫星、上面级与航天飞机各有工程责任，发射成功后仍须分别检查其运行结果。
从地面试验到发射
挑战者号采用业务飞行配置，相比哥伦比亚号减少部分试验仪器，使用改进隔热材料，并取消弹射座椅。准备工作经历连续延期：1982年12月18日点火检查后发现后舱氢浓度异常，1983年1月25日再次试车仍出现泄漏。工程人员随后拆换、修理发动机。2月28日风暴又把颗粒带入载荷作业区，卫星和相关部位经过检查、清洁，才获准继续准备。
4月4日18时30分，挑战者号从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空；本文钟点采用任务报告的格林尼治时间。主发动机在18时38分后关机，两次轨道机动把飞船送入约154海里的圆轨道。新型轻量化外贮箱在上升段正常工作，落点距预测位置约5海里，处于预定范围内。
卫星释放与上面级异常
按任务事件表，卫星与上面级组合体在4月5日约04时30分脱离货舱；美国东部当时仍是4月4日深夜。约二十分钟后，挑战者号实施分离机动，拉开与组合体的距离。释放前的卫星检查正常，轨道器在分离阶段也保持稳定。
随后，上面级第二级的工作出现异常，卫星与上面级翻滚，通信一度中断。美国空军卫星控制设施及新罕布什尔跟踪站参与发送分离指令。卫星虽得以分离、稳定，却没有进入计划的地球同步轨道。NASA与空军组织联合调查，后来把故障定位到第二级的万向支承机构；载荷释放与最终送达目标轨道因而成为结果不同的两个步骤。
首次航天飞机舱外活动
4月7日，马斯格雷夫与彼得森实施航天飞机计划首次舱外活动。出舱前，他们检查通信、气密性与生命保障设备，并进行了三小时半的预先吸氧。两人在约四小时的作业中沿扶手移动，检验工具取用、滑索、脚部固定装置，以及搬移较大物体的方法，还操作绞盘，模拟手动关闭货舱门。
航天服允许两人完成计划动作，但试验也留下实际问题：绞盘释放不够顺利，高工作强度时短暂出现高耗氧警示，强光下显示器较难阅读。返回后气闸加压一度受未关闭的泄压阀影响，机组关闭该阀后才恢复加压；报告据此提出修改操作程序。这些记录使舱外活动同时成为工具和程序的飞行检验。
实验执行与取得的数据
乘员舱内安排了辐射监测、单分散乳胶反应器、连续流电泳和昼夜闪电光学观测，货舱另载三个小型独立实验罐。辐射监测按飞行计划进行，闪电观测取得照片；乳胶实验的四个反应器中三个正常工作，另一个未完成全部反应，颗粒没有达到计划的生长程度。
电泳样品全部按计划处理。着陆后检查发现储存样品的冰箱曾被提前断电，原因是地面开关清单要求过早切断电路，不过样品仍被判定可以接受。任务报告摘要统计，53项试验目标完成51项；未完成项目包括自动着陆至5000英尺高度的试验和侧风着陆性能试验，后者受着陆时缺少侧风条件限制。
参考：[1]
返航及卫星的后续挽救
4月9日，挑战者号关闭货舱门并实施离轨机动，在加利福尼亚州爱德华兹空军基地着陆。主起落架接地时间为18时53分42秒，18时54分31秒滑跑停止；从发射到接地约为五天二十四分钟。航天飞机飞行至此结束，卫星的补救工作仍在地面团队控制下继续。
NASA与工业界工程师利用卫星自身的小推力发动机，分阶段逐步修正轨道。经39次机动，TDRS-1于6月29日到达所需同步轨道。它随后与白沙地面终端等设施配合，在8月30日至9月5日支持STS-8，并在11月服务STS-9的空间实验室任务。因此，STS-6的直接成果包括新轨道器首飞、舱外作业检验和卫星释放，而中继通信能力的投入使用还经过数月补救与测试。