Тем временем Дж. Росс и Дж. Апт на сутки раньше плана начали захватывающие эксперименты в открытом космосе. Их цель состояла в испытании нескольких способов перемещения в открытом космосе, чтобы на основе полученного опыта выработать наиболее эффективную систему передвижения астронавтов вдоль главной 100-метровой фермы будущей постоянной космической станции «Фридом». Требовалось также испытать инструменты для закручивания болтов и выбрать удобные режимы перемещения астронавтов в захвате манипулятора.
Прежде всего Дж. Росс и Дж. Апт сняли одну из двух 7-метровых секций, закрепленных в передней части левой стенки грузового отсека, и соединили ее стык в стык со второй, образовав монорельсовую колею длиной 14 м. На это полотно астронавты поочередно устанавливали передвижные площадки с различными приводами. В простейшем случае на монорельс монтировалась площадка с ножными фиксаторами, а руками астронавт тащил себя за леер, проложенный над рельсом. В подобном варианте к площадке крепилась одна рука, тогда как другая использовалась для перемещения. В остальных двух вариантах астронавты пользовались приспособлениями, напоминающими детские самокаты, однако в первом случае движение достигалось «качанием» специальных ручек, тогда как во втором — с помощью электропривода, управляемого ручной педалью.
Выход продлился около 4 ч и после периода сна. 8 апреля Дж. Росс и Дж. Апт вновь вышли в открытый космос, в течение 6 ч выполняя очередной этап испытаний. Перед возвращением в кабину астронавты демонтировали секцию монорельсовой дороги, установив ее в «походное» положение.
9 апреля пилоты «Атлантиса», отрабатывая ручной метод встречи в космосе без использования радара, провели космоплан а пределах 8 миль от только что запущенной обсерватории.
Ко дню запланированной посадки «Атлантиса» 10 апреля на базе «Эдвардс» разгулялся ветер, достигающий 50 км/ч, тогда как предельно допустимая величина при приземлении не должна была превышать 27 км/ч. Последовала 24-часовая отсрочка, однако погода улучшалась не так быстро, как хотелось бы. Вдобавок низкие облака закрыли подходы к посадочной полосе на мысе Канаверал. На «Атлантисе» было все необходимое, чтобы оставаться на орбите до 13 апреля, однако ЦУП все же решил сажать «Шаттл» на базе «Эдвардс». Утром 11 апреля 1991 г., пройдя через низкий облачный слой, пилоты приземлили «Атлантис» на полосу № 33, расчерченную по дну высохшего озера Розамонд в пустыне Мохаве.
