Основной задачей экспедиции был запуск трёх спутников связи (Aussat A1[2], ASC 1[3] и Leasat F4[4]) и починка спутника «Лисат-III», неудачный запуск которого был произведён в рейсе «Дискавери STS-51D». Для решения последней задачи во время полёта были совершены два выхода в открытый космос, общей продолжительностью 11 часов 46 минут.
Во время выходов были произведены работы по захвату (ВКД 1) и освобождению (ВКД 2) спутника связи «Лисат-III». При первом выходе в открытый космос ван Хофтен приблизился к спутнику на подставке, закреплённой в манипуляторе и замедлил вращение спутника, а затем они с Фишером прикрепили спутник к манипулятору космического корабля и вставили заглушки в главный двигатель для предотвращения его случайного запуска. После этого Фишер установил на спутник устройство для принятия к исполнению команд с Земли и устройство для раскрытия антенны. Антенна раскрылась. Во время второго выхода в открытый космос были сняты заглушки с двигателя и установлена теплоизоляция на него. Затем манипулятор выпустил починенный спутник, ван Хофтен привёл его во вращение, и он заработал[6].
Эмблема
Основной темой эмблемы миссии STS-51I является патриотизм, что подчёркивают цвета флага США и парящий белоголовый орлан, один из национальных символов США. Что примечательно, изображённые на эмблеме 19 звёзд символизируют 19-й полёт «Спейс шаттла», хотя фактически полёт был 20-м по счёту. Это связано с тем, что экипаж первоначально был сформирован для экспедиции 51G, которая должна была стать 19-м полётом шаттла (фактически же была 18-м)[7].
