Az indításról készített fényképek szerint az űrrepülőgép hővédő pajzsa nem szenvedett komolyabb károkat. Az eredeti tervekhez képest négy nappal később indított Discovery hét űrhajóst szállított a Föld körül átlagosan 350 kilométeres magasságban keringő ISS-re. A legénység egyik tagja az Európai Űrügynökséget (ESA) képviselő svéd Christer Fuglesang.

A Discovery főként tudományos berendezéseket és a huzamosabb időn át az ISS-en tartózkodó asztronautáknak szánt használati eszközöket - új hálófülkéket, egy futópadot és egy fagyasztóládát - szállít az űrállomásra. Az űrhajósok a következő napokban három űrsétát tesznek majd, hogy szerelési és karbantartási munkákat végezzenek az űrállomáson. Az űrrepülőgép indítását eredetileg keddre tűzték ki, de a rossz időjárás, majd technikai problémák miatt háromszor elhalasztották. 

A Discovery a tervek szerint szeptember 8-án válik le az űrállomásról és indul vissza a floridai Kennedy Űrközpontba. A mostani csapat egyetlen női űrhajósa, az amerikai Nicole Stott nem tér vissza társaival a Földre, hanem felváltja honfitársát, Tim Koprát, és fedélzeti mérnökként dolgozik egy ideig az űrbázison.