Die vorletzte der geplanten Shuttle-​Mir Missionen begann am 23.01.1998 um 02:48 UTC in Cape Canaveral. Zu diesem Zeitpunkt hob die „Endeavour“ F-​12  von LC-​39 A zur Mission STS-​89  ab. Erstmals kamen bei diesem Start die Block IIA SSMEs mit minimal höherer Leistung zum Einsatz. An Bord des Shuttle befanden sich Kommandant Terrence Wilcutt, Pilot Joe Edwards, die Missionsspezialisten Bonnie Dunbar, Michael Anderson, James Reilly und Salishan Scharipow sowie Andrew Thomas. Letzterer auf dem Weg zur Mir als neues Mitglied der Stammbesatzung. Erstmals flog damit die Raumfähre „Endeavour“ die Mir an. In ihrer Nutzlastbucht war das Spacehab Doppelmodul installiert, in dem diverse Experimente sowie Ausrüstungsgegenstände und Nahrungsmittel für die Raumstation verstaut waren. Am 24.01.1998 um 20:14 UTC vollzogen Wilcutt und Edwards die Kopplung mit der Mir. Nach der Begrüßung durch die Besatzung der Raumstation und der üblichen Sicherheitseinweisung tauschten Thomas und David Wolf ihre Rollen an Bord. Thomas war nun offiziell Mitglied der Mir Besatzung, während Wolf seinen Platz bei der „Endeavour“ Crew einnahm. Zeichen für den Wechsel war der Austausch der Konturensitze im angedockten Sojus Raumschiff. An den nächsten Tagen wurden mehrere Experimente vom Shuttle in die Station verbracht, so das Advanced CGBA, ein Gewächshaus für den automatischen Betrieb, der X-​Ray-​Detector zur Analyse der Struktur von an Bord gezüchteten Kristallen, das Zellkulturexperiment CoCultur sowie der Diffusion-​controlled Crystallization Apparatus for Microgravity (DCAM) und der Gaseous Nitrogen Dewar zur Herstellung hochreiner Proteinkristalle. Weiterhin mußten Versorgungsgüter in die Station hinübergeschafft und Abfälle an Bord des Shuttle verstaut werden. Nachschub für die Experimente an Bord wurden ebenso ausgetauscht wie Experimentendaten und –ergebnisse. Gleichzeitig liefen die Versuchsreihen an Bord beider Raumschiffe weiter. Raumfahrtmedizinische und biologische Studien wurden ebenso wie technologische und andere Testreihen betreut. Ein Teil der Experimente befand sich auch in Get Away Special Containern in der Nutzlastbucht. Am 29.01.1998 um 16:57 UTC koppelte die „Endeavour“ schließlich wieder von der Raumstation ab. Die Landung erfolgte planmäßig am 31.01.1998 um 22:35 UTC auf der Runway 15 des KSC. Die Besatzung des Shuttle hatte einen Flug von 211:47 h absolviert, während Langzeit-​Raumfahrer Wolf nach 3.068:01 h Weltraumaufenthalt länger brauchte, um sich wieder an die irdischen Verhältnisse zu gewöhnen. Nach der Landung nahmen auch Wissenschaftler aus Deutschland ihre Experimente wieder in Empfang. So kehrte das C.E.B.A.S. Mini-​Modul zur Erde zurück. Dieses Miniatur-​Ökosystem mit Süßwasserfischen, Schnecken, Wasserpflanzen und Mikroorganismen in einem Wasservolumen von nur 8,6 l war erstmals mit der „Endeavour“ im All gewesen.