A Skylab-programot az ember Holdra juttatását célul kitűző, 1961-72 között zajló Apollo-program továbbfejlesztéseként hozták létre. A szovjet-amerikai űrversenyben a Skylab-1 két évvel követte a szovjetek által felállított első lakott űrállomást, a Szaljut-1-et.

Az "Égi Labor" 77,08 tonnás súlyával az addig pályára állított legnagyobb űreszköz volt, háromszor nagyobb, mint a 18,43 tonnás szovjet Szaljut-1, de mindössze hatoda a Föld körül keringő, 456,62 tonnás Nemzetközi Űrállomásnak.

Az indításkor levált a hővédő burkolat egy része, ami az egyik napelemtáblát leszakította, a másikat pedig meggátolta a kinyílásban. A Skylab emiatt elektromos energiája nagy részét és a túlhevülés elleni védettségét is elveszítette, félő volt, hogy használhatatlanná válik.

A Skylabot a május 25-én útnak indított háromfős legénység mentette meg: az első világűrben végrehajtott szereléskor kicserélték a sérült hőpajzsot és kiszabadították a beszorult napelemtáblát.

Az első legénység küldetése 28 nap 50 perces, a július 28-án indított második legénységé 59 nap 11 órás, míg a november 16-án indult harmadik (és egyben utolsó) legénységé 84 nap 1 órás volt. Minden alkalommal három asztronauta dolgozott az űrlaboratóriumban, a missziók teljes időtartama 171 napot tett ki.

A Skylab-et hosszú időre tervezték, hogy bebizonyítsák, az ember képes tartósan élni és dolgozni az űrállomáson, illetve, hogy a Napot a földi légkörön túlról vizsgálva bővítsék ismereteinket a naptevékenységről. A Skylab 8 napkitörésről készítettek felvételeket és először erősítették meg a Nap felső légkörében tátongó óriási koronalyuk létezését. Az űrhajósok közel 300 tudományos és technikai kísérletet hajtottak végre.

A személyzet napi feladatai elvégzéséhez telexen kapta az utasításokat. A tudományos munka mellett tesztelniük kellett az űrállomás lakhatóságát, az űrben zajló hétköznapi emberi élet összes apró mozzanatát. Minden űrhajósnak egy kis gardróbszoba méretű, külön hálófülkét rendeztek be, függönnyel, hálózsákkal és egy szekrénykével felszerelve.

A közös tisztálkodó helyiségben egy kicsi, de zajos vécé és egy zuhanyzó állt rendelkezésükre. Az űrállomás első legénysége még zuhany alatt fürdött, de a törülközés a súlytalanság miatt annyi nehézséggel járt, hogy a későbbi személyzetek már a vizes mosdókesztyű használatát részesítették előnyben.

Az ülés hasizmokat megerőltető hatása miatt általában állva ettek, testedzésként naponta 90 percet tornáztak, kocogtak az állomás víztartálya körül és bicikliztek. Kevés szabadidejükben kártyáztak, zenét hallgattak és olvastak, a legmegnyugtatóbb csillagközi időtöltésnek azonban mindannyian a Föld az űrállomás ablakából eléjük táruló látványát tartották.

A személyzet 1974. februári távozása után a Skylab pályáját úgy módosították, hogy később ismét az űrhajózás szolgálatába állíthassák az akkor még fejlesztés alatt lévő űrrepülőgépek úticéljaként. A szerkezet űrben maradását egészen 1983-ig tervezték, de a vártnál erőteljesebben fokozódó naptevékenység hatására a felső légkör egyre sűrűbb lett, az űrállomás pedig a nagy fékeződés miatt 1978 júniusában letért pályájáról, majd 1979. július 11-én visszatért a légkörbe és elégett.

Maradványai az Indiai-óceánba, illetve Nyugat-Ausztrália lakatlan területeire hullottak. A Skylab 2249 napos küldetése során 34 981 alkalommal kerülte meg a Földet.