8 апреля орбитальная ступень «Челленджер» в результате ряда маневров приблизилась к ИСЗ SMM на 60 м. Расчетная последовательность операций при захвате этого ИСЗ описывалась выше. Космонавты Дж. Нельсон и Дж. Ван Хофтен вышли в открытый космос (в ОПН). Дж. Нельсон, используя установку MMU, сблизился с ИСЗ и трижды пытался к нему пристыковаться, что было необходимо для остановки вращения ИСЗ относительно продольной оси. Все попытки были неудачными, как выяснилось впоследствии, из-за неучтенной шпильки, которая зацеплялась за край стыковочного устройства. Нельсон попробовал ликвидировать вращение ИСЗ, схватившись за панель солнечных батарей, но это привело лишь к тому, что началось вращение ИСЗ относительно поперечных осей. В связи с израсходованием большого количества азота в установке MMU Дж. Нельсон возвратился в ОПН и больше попыток стыковки космонавта с ИСЗ не предпринималось.

В течение дня 9 апреля ИСЗ SMM удалось стабилизировать по командам с Земли, используя магнитную систему ориентации этого ИСЗ. 10 апреля стабилизированный ИСЗ был захвачен манипулятором за держатель и втянут в ОПН. 11 апреля Нельсон и Дж. Ван Хофтен совершили второй выход в открытый космос, длившийся 7 час 18 мин, и провели ремонтные операции. Была восстановлена работа трехосной системы ориентации ИСЗ, обеспечивающей наведение приборов на отдельные области Солнца, восстановлена работоспособность коронографа-поляриметра. 12 апреля ИСЗ СММ был отпущен в автономный полет и стал передавать научную информацию о Солнце.