Con 35 metros de envergadura y un peso de 75 toneladas, fue necesario un cohete Saturno V del programa Apolo para poner en órbita en 1973 al Skylab. La estación sufrió daños graves durante el lanzamiento, perdiendo el escudo solar, parte del escudo contra micrometeoritos y uno de sus paneles solares principales. Las partes desprendidas del escudo contra micrometeoritos impidieron el despliegue del panel solar restante, causándole un gran déficit energético y un sobrecalentamiento anormal.

Aún así, orbitó alrededor de la Tierra de 1973 a 1979 y fue visitada por astronautas en tres ocasiones durante sus dos primeros años de servicio. La primera tripulación llegó en una nave Apolo lanzada el 25 de mayo de 1973 y realizó tareas de reparación profundas en un paseo espacial y permaneció 28 días en la estación. Las siguientes misiones comenzaron el 28 de julio de 1973 y el 16 de noviembre de 1973 y duraron 59 y 84 días respectivamente, con una ocupación total de 171 días. La última tripulación de la Skylab volvió a la Tierra el 8 de febrero de 1974.

El laboratorio fue abandonado hasta que cinco años después, su órbita empezó a decaer por la atracción terrestre y su reentrada en la atmósfera se hizo inevitable.