เดือนกุมภาพันธ์ 2540 กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลต้องเข้า "แต่งเครื่อง" โดยนักบินอวกาศ 7 คนที่เดินทางไปกับยานดิสคัฟเวอรี ปฏิบัติการครั้งนี้แตกต่างจากครั้งก่อนนี้มาก ครั้งที่แล้วเป็นการซ่อมและเปลี่ยนอุปกรณ์ที่มีปัญหา ส่วนครั้งนี้เน้นการเพิ่มและเสริมประสิทธิภาพของกล้องฮับเบิลให้ดียิ่งขึ้น ซึ่งเป็นการซ่อมบำรุงตามปกติ สองอุปกรณ์ที่จะเพิ่มขึ้นในครั้งนี้คือ NICMOS (Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) ซึ่งทำให้ฮับเบิลสามารถสำรวจอวกาศในย่านความยาวคลื่นที่ยาวกว่า 1 ไมครอนได้ อีกอุปกรณ์หนึ่งคือ STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) ซึ่งเป็นอุปกรณ์วัดสเปกตรัมจากวัตถุหลายดวงพร้อม ๆ กัน

นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์หลายตัวที่ต้องเปลี่ยน เช่น เครื่องสเปกโทรกราฟความละเอียดสูงกอดดาร์ด (Goddard High-Resolution Spectrograph) ซึ่งตัวเดิมเกิดเสียควันโขมงไปเมื่อวันที่ 5 กุมภาพันธ์ ทางศูนย์ควบคุมจึงต้องปิดเครื่องนี้เพื่อมิให้ควันเล็ดลอดออกไปทำความเสียหายแก่อุปกรณ์ชิ้นอื่น ชิ้นอื่น ๆ ที่ต้องเปลี่ยนคือ อุปกรณ์ตามดาวแบบละเอียด (Fine-Guidance Sensor) เครื่องอัดเทปสองตัว และชิ้นส่วนเล็ก ๆ น้อย ๆ อีกจำนวนหนึ่ง