A Discovery mostani küldetésének időtartama 11 nap 19 óra és 12 perc lesz, a legénység hét főből, öt férfiből és két nőből, áll. A parancsnok Steven Lindsay. Az amerikai légierő 45 éves ezredese 1995 óta űrhajós, és eddig három alkalommal repült a világűrbe, egyszer parancsnokként, kétszer pedig másodpilótaként. A 42 éves Mark Kelly lesz a másodpilóta. A légitengerészet berülő pilótáját 1996-ban válogatta be a NASA az űrhajósok közé, eddig egyszer, 2001-ben járt a világűrben.

Az amerikai űrflottának három tagja van, a Discoveryn kívül az Atlantis és az Endeavour. A mostani küldetésnek az a célja, hogy elemezzék az űrrepülő külső üzemanyagtartályán a biztonság fokozásának érdekében végrehajtott változtatásokat, valamint utánpótlást és felszerelést szállítsanak az épülőfélben lévő Nemzetközi Űrállomásra. Az űrrepülőgép-rendszer tömege indításkor 2053 tonna, amelynek nagy része a nagy hajtóanyagtartályban és a két gyorsító fokozatban lévő üzemanyag. Maga az űrsikló teljes tömege mindössze 105 tonna. 
   
A Discovery magával viszi az olasz gyártmányú Leonardo tehermodult, amely több mint két tonna ellátmányt (élelmiszert, vizet, ruhát) tartalmaz. Az alacsony hőmérsékleten tárolandó kutatási minták számára egy különleges hűtőlaboratóriumot, az űrben növényekkel végzendő biológiai kísérletek céljából egy európai tudományos modult, valamint oxigéntermelő berendezést is most szállítanak az űrállomásra. Az oxigéntermelő berendezés teszi majd lehetővé, hogy az űrállomás állandó legénységének maximális létszámát a mostani háromról hatra emeljék 2009-től. 
   
Ha a Discovery súlyosan megrongálódik a fellövéskor vagy utána és az űrhajósok nem tudják kijavítani az esetleges hibát, akkor a Nemzetközi Űrállomáson várják meg a mentőexpedíciót. Egy ilyen eset azonban az amerikai űrsiklóprogram végét jelentené, és a 100 milliárd dolláros űrállomás építését sem tudnák befejezni, mivel csak az amerikai űrrepülőgépek képesek az építéshez szükséges nagy elemeket magukkal szállítani.