工程与飞行人员
美国国家航空航天局（NASA）的马歇尔航天中心主管望远镜研制，戈达德航天中心负责科学仪器与地面控制；欧洲航天局提供太阳翼。
望远镜于1985年完成总装。
Steven A. Hawley负责机械臂操作。
进入轨道
1990年4月24日12时33分51秒，发现号从肯尼迪航天中心39B台起飞；本文时刻均为格林尼治时间。当天的轨道调整使它进入约332×331海里的轨道。
参考：[2]
释放与返航
4月25日，望远镜离开货舱后，一侧太阳翼展开受阻，第三次尝试才成功。应急出舱随之取消，机械臂于19时37分51秒释放望远镜。
4月29日13时49分56秒，发现号主起落架在加利福尼亚州爱德华兹空军基地22号跑道接地，13时50分58秒停止滑跑，结束这次航天飞机飞行。哈勃留在轨道上继续调试。
参考：[2]
舱内实验的结果
部署望远镜之外，机组还执行蛋白晶体生长等实验。阿拉巴马大学伯明翰分校Charles E. Bugg的研究项目，希望获得适于X射线晶体学分析的晶体。该项目硬件由Teledyne Brown Engineering制造，曾在此前的航天飞机飞行中使用。
1991年出版的年度任务汇编记载，STS-31获得了人血清白蛋白晶体，X射线分析所得数据优于研究团队最好的地面晶体；抗体片段和canavalin蛋白的晶体也显示较高的有效衍射分辨率。这里比较的是特定样品，不是所有太空结晶均优于地面。
部署之后的光学检查
5月20日，哈勃获得首光图像。发射前的计划原已把在轨验证、科学验证与全面科学运行分为连续阶段，发现号返航并非望远镜调试完成。
后续检查发现图像存在球差。1990年11月的调查报告指出，主镜形状错误源于制造时的光学检验装置设置失准；检验器中透镜的位置偏差约1.3毫米，足以解释成像模糊。辅助检验曾出现不一致结果，却没有获得充分追查。报告也指出，依赖单一检验方法、审查不足及成本和进度压力共同妨碍了纠错。