两项载荷任务与五人机组
STS-41-C是美国国家航空航天局（NASA）安排的航天飞机飞行，使用“挑战者”号执行长期暴露实验装置（LDEF）的部署，以及太阳极大观测卫星（SMM）的回收、修理和重新释放。指令长罗伯特·克里彭、副驾驶弗朗西斯·斯科比与任务专家特里·哈特、詹姆斯·范霍夫滕、乔治·纳尔逊组成五人机组。
早在1980年，SMM的精密指向系统和两台实验仪器的电子系统已出现故障；卫星靠磁力矩粗略稳定姿态，三台宽视场仪器仍可工作，需要精细指向的观测则等待恢复。
捕获卫星的原方案结合载人机动装置（MMU）与遥控机械臂：宇航员先穿戴喷气背包接近卫星，制止其转动，再由机械臂把它移入货舱。马丁·玛丽埃塔公司承制的机动装置于1983年交付约翰逊航天中心，1984年2月已在STS-41-B中试飞；4月的任务则要把这项能力用于卫星回收。
发射与长期暴露装置部署
1984年4月6日，“挑战者”号从佛罗里达州肯尼迪航天中心39号发射区升空，发射时刻约为13时58分UTC，即当地东部标准时8时58分。本文日期采用公历，时刻将任务报告的GMT记录按UTC列示，除特别说明外记至分钟。航天飞机采用直接上升轨迹，不执行通常编号为OMS-1的首次轨道机动系统点火；稍后的OMS-2机动将其送入计划中的椭圆轨道。
第二天的两次机动把航天飞机送入远、近地点高度约为259与256海里的轨道，为部署和交会创造条件。4月7日17时19分，机械臂释放了装有57项科学与技术实验的LDEF，随后航天飞机实施分离机动，机组用雷达确认双方分离速度。机组报告释放时看不出装置在转动，任务后的初步影片检查也确认转速低于允许上限。部署只是长期暴露实验的开端，装置留在轨道上，等待以后飞行回收。
参考：[1]
第一次交会后的抓取失败
4月8日，“挑战者”号接近SMM并保持相对位置，纳尔逊和范霍夫滕开始第一次舱外作业。纳尔逊驾驶机动装置飞向卫星，但耳轴连接装置未能锁住卫星上的耳轴销。随后，他试图抓住太阳电池翼，靠人的动作减慢卫星旋转，结果使卫星姿态更加不稳定。舱外作业终止后，机组再用机械臂抓取，也没有成功，只得与卫星分离，让地面人员争取恢复其稳定状态。
这次接近消耗了大量姿态控制推进剂，前部反作用控制系统的剩余量降到22%。4月9日成为重新规划日；控制人员把第二次交会推迟到10日，利用卫星与航天飞机较有利的相对轨道位置减少耗量，并准备在捕获成功后把原定六天的任务延长一天。
参考：[1]
机械臂捕获、货舱修理与释放
戈达德航天中心工程师通过无线电指令和计算机程序调整，减慢卫星旋转。克里彭操纵航天飞机再次接近，哈特操作机械臂完成抓取。正式报告将捕获时刻列为4月10日13时52分；SMM随后被放到货舱的支承装置上并锁定，供第二次舱外作业使用。
4月11日，纳尔逊和范霍夫滕在货舱内完成修理，主要修理作业用时不足四小时。仪器研究团队后来说明，日冕仪／偏振仪的主电子箱并非按在轨更换设计，维修人员为此另行研制硬件和操作方法，最终换上了新电子箱。修理结束后，机械臂将SMM举到货舱上方，地面工程师继续检测；范霍夫滕还利用余下时间评估另一套机动装置。
推进剂余量限制了后续操作，原定把卫星轨道提高到约285海里的计划被取消。4月12日9时26分，SMM重新释放，在约270海里的近圆轨道上运行；“挑战者”号留在附近配合状态检查，然后分离并准备返航。
改降爱德华兹与飞行结束
任务原定在肯尼迪航天中心着陆，但返航准备期间当地天气转坏。地面控制先推迟一个轨道圈，再决定改降加利福尼亚州爱德华兹空军基地。4月13日13时38分UTC，即当地太平洋标准时5时38分，主起落架接触17号湖床跑道；按报告精确记录，接地为13时38分7秒，机轮停止为13时38分55秒。
从发射至接地，飞行持续约6天23小时40分。报告记录25项研制试验及详细补充目标全部完成，主要载荷任务也已执行。任务中的航天飞机飞行由此结束，LDEF留在轨道上继续暴露，SMM则开始修理后的观测。
修理后的观测能力
维修使卫星重获观测能力，其科学产出延续到航天飞机返航以后。新罕布什尔大学的爱德华·丘普在1985年发表的观测综述记载，修理后除硬X射线成像光谱仪外，其余原有仪器继续观测太阳。1984年4月24日的一次大耀斑发生在修理后两周以内，指向式仪器与宽视场仪器取得了联合数据。
硬X射线成像光谱仪的故障仍未解决。1987年的仪器团队报告解释，其电子部件位置难以接近，更换微处理器可能损坏其他仪器，因此未实施这项修理。这一保留下来的限制，也界定了STS-41-C在轨维修实际达到的范围。