Misja STS-16 trwała 13 dni. Załoga spędziła osiem dni w Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, gdzie astronauci między innymi zamontowali nowy system zasilania elektrycznego oraz naprawili uszkodzony panel w skrzydle baterii słonecznych. Pobyt na orbicie został przedłużony o dobę z powodu kłopotów, jakie pojawiły się w trakcie prac konstrukcyjnych. Szczególnych trudności nastręczyło umocowanie panelu baterii słonecznych. Astronauci czterokorotnie wychodzili w przestrzeń kosmiczną. Przed powrotem na ziemię dokonali przeglądu powłoki ochronnej Discovery. Chodziło o wykrycie i usunięcie ewentualnych uszkodzeń. W 2003 roku luka w powłoce ochronnej była powodem katastrofy promu Columbia.
Na stacji orbitalnej pozostała Amerykanka Sunita Williams, powrócił natomiast Niemiec Thomas Reiter, który spędził tam ostatnie pół roku.
NASA planuje zakończyć budowę Międzynarodowej Stacji Kosmicznej najpóźniej do 2010 roku.