El transbordador espacial Atlantis (OV-104), en el moment el més jove de la flota de transbordadors de la NASA, va fer el seu tercer vol en una missió classificada per a la United States Department of Defense (DoD). Es va desplegar un sol satèl·lit, USA-34. Una recentment informació d'arxiu desclassificada de la NASA ha identificat USA-34 com a Lacrosse 1, un radar de visió lateral, una multiestació satèl·lit de vigilància, per a la US National Reconnaissance Office (NRO) i la Central Intelligence Agency (CIA).[3]
La missió va ser originalment programada per ser llançada l'1 de desembre 1988, però el llançament va ser posposat un dia per nuvolositat i fortes condicions de vent en el lloc de llançament. L'enlairament es va produir a partir del Launch Complex 39, Pad B (LC-39B) al Kennedy Space Center, Florida, el 2 de desembre de 1988 a les 09:30 EST. La Atlantis va aterrar el 6 de desembre de 1988 en la pista 17 de la Edwards Air Force Base, Califòrnia, a les 18:35 EST. La missió va transcórrer un temps total fins a l'aturament de les rodes de 4 dies, 9 hores i 6 minuts. La Atlantis va ser retornada a la Kennedy Space Center el 13 de desembre i es va traslladar en un OPF el 14 de desembre de 1988.