Misija Columbije uključivala je 80 znanstvenih eksperimenata, od kojih su mnoge osmislili učenici sa svih krajeva svijeta, koji su protekle dvije godine bili uključeni u program za svemirsku tehnologiju i istraživanja STARS. Sedam članova posade radilo je 24 sata dnevno na provođenju eksperimenata s polja astronomije, geologije, razvoja tehnologije i medicine.
Raketoplan je također nosio dvije posebne kamere proizvedene u Izraelu, koje su trebale pomoći u mjerenju prašine u pustinji i u atmosferi nad Sredozemljem i Atlantskim oceanom. Znanstvenici sa sveučilišta u Tel Avivu željeli su utvrditi kako oblaci prašine utječu na vremenske prilike. Eksperimenti učenika stigli su iz škola u Sjedinjenim Državama, Japanu, Kini, Australiji, Izraelu i Lichtensteinu. Svaki od eksperimenata trebalo je provesti u bestežinskom stanju.
Na primjer, učenici u Japanu željeli su provjeriti teoriju, prema kojoj bi se mala riba Medaka trebala brže razvijati u bestežinskom stanju, jer bi trošila manje energije na plivanje u svemiru. Učenici u Australiji nazvali su svoj eksperiment “Astropaukovi u svemiru”. Cilj eksperimenta bilo je utvrditi hoće li pauk u svemiru, u bestežinskom stanju, isplesti drugačiju mrežu nego na Zemlji.
Kineski učenici željeli su testirati ideju da će se u uvjetima nulte gravitacije mladi dudovi svilci razvijati drugačije nego na Zemlji. Američke učenike zanimalo je – hoće li mravi sporije praviti tunele u svemiru. Izraelski učenici željeli su proučiti rast i strukturu kristalnih vlakana razvijenih u bestežinskom stanju. Učenici iz Lichtensteina namjeravali su proučiti moguće promjene u ponašanju pčela u svemiru. Vlada Lichtensteina izdala je za tu prigodu i posebnu poštansku marku.