为第二次挑战者号飞行作准备
公历1983年6月18日11时33分，挑战者号航天飞机从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心39A发射台升空，执行STS-7任务；此处时间采用格林尼治时间。它是挑战者号的第二次飞行，也是航天飞机计划的第七次飞行。
准备工作把重复使用的轨道器、助推器和不同客户的载荷结合起来。两枚固体助推器从2月9日起在移动发射平台上组装；挑战者号于5月21日进入装配大楼，与外贮箱和助推器连接，随后检查电气、机械和数据接口，5月26日运往发射台。
机组由指令长罗伯特·克里彭（Robert L. Crippen）、驾驶员弗雷德里克·豪克（Frederick H. Hauck），以及约翰·费边（John M. Fabian）、萨莉·赖德（Sally K. Ride）、诺曼·萨加德（Norman E. Thagard）组成。萨加德于1982年12月加入机组，承担医学测试和太空适应数据收集；赖德则在此次飞行中成为进入太空的第一位美国女性。
从低轨道送出通信卫星
两颗主要商业载荷是加拿大电信卫星公司的阿尼克C-2和印度尼西亚的帕拉帕B-1，均由休斯飞机公司制造。麦克唐纳·道格拉斯航天公司研制的有效载荷辅助模块，负责在卫星离开航天飞机后把它们送入转移轨道。航天飞机先释放载荷并离开，卫星再继续变轨。
阿尼克于6月18日释放，帕拉帕于19日释放；辅助模块均在释放约45分钟后点火。任务报告记载，两次释放相对计划方向的误差都在0.15度以内，小于允许的2度。6月21日，加拿大运营方和雅加达地面站分别完成后续变轨操作；报告编成时，两颗卫星均已完成检查并到位，帕拉帕已投入运行。
释放后再捕获的平台
联邦德国梅塞施米特—伯尔科—布洛姆公司（Messerschmitt-Bolkow-Blohm，MBB）研制了航天飞机托盘卫星SPAS-01。它既能留在货舱内承载实验，也能脱离航天飞机飞行。美国国家航空航天局与公司约定，以平台配合机械臂释放和回收试验，换取发射费用的大幅减免。
实际飞行第五天，机组用遥控机械臂系统释放平台，进行远、近距离相对位置保持和再次捕获，最后将平台放回货舱。平台上的摄影机从外部记录轨道器。报告称，机械臂释放时没有给平台带来明显运动，稳定姿态和缓慢旋转状态下的捕获都顺利完成；推进剂消耗低于计划。喷流试验同时表明，航天飞机控制发动机的喷流能够扰动邻近平台。
实验运行与初步结果
货舱里以空间与地面应用办公室命名的OSTA-2，是美国与联邦德国合作的材料加工实验载荷，由马歇尔航天中心管理。它把晶体生长、冶金及玻璃技术等研究装置带入轨道。飞后运行报告确认相关装置按计划启动；这些运行记录并不等于每项研究已经完成结果分析。
中层舱的连续流电泳系统（Continuous Flow Electrophoresis System，CFES）处理了六份样品。7月报告对分离情况的初步评价良好，并说明美国国家航空航天局的样品已交给负责研究的科学家。单分散乳胶反应器（Monodisperse Latex Reactor，MLR）也依时间表运行，工程数据当时仍在审阅。把装置运转、样品交接和后续研究分开记录，可以看出这次任务完成到了哪一步。
改降爱德华兹与运回基地
返航前的飞行控制系统检查出现一次辅助动力装置停机。工程人员分析数据后，约七小时后的第二次检查成功。最初计划在肯尼迪航天中心降落，但天气使第96圈和第97圈的返航安排先后让位，最终改在第98圈降落于加利福尼亚州爱德华兹空军基地。
6月24日13时56分59秒，主起落架接地；前起落架于13时57分19秒接地，机轮于13时58分14秒停止，均为格林尼治时间。飞行持续6天2时23分59秒。落地后的地面拖行又暴露右侧刹车损坏，需要拆卸处理。挑战者号随后由运输机送回，6月29日抵达肯尼迪；8月运行报告把返抵基地记为此次任务流程的完成。