Ładownię statku wypełniają m.in. wyremontowane żyroskopy, pompy, zbiorniki z amoniakiem i azotem, części zamienne oraz aparatura naukowa. Chodzi o umożliwienie funkcjonowania stacji przez najbliższe pięć lat.

Wyprawa ma trwać 11 dni. Dowódcą wahadłowca jest pułkownik Charles O. Hobaugh. Program przewiduje trzy wyjścia w otwartą przestrzeń kosmiczną. W drodze powrotnej Atlantis zabierze na Ziemię astronautkę Nicole Stott, która spędziła na stacji trzy miesiące.

Prom przewiezie także z powrotem części specjalnego systemu ze stacji kosmicznej, który przerabia urynę na wodę pitną. Nowe części zostaną przetransportowane następnym wahadłowcem; astronauci mają na razie wystarczający zapas wody.

Amerykańska agencja kosmiczna (NASA) kończy wkrótce program lotów wahadłowców - pozostało ich jeszcze pięć, do końca przyszłego roku. Załogi stacji kosmicznej będą później dowożone przez jakiś czas na pokładzie rosyjskich statków Sojuz, dopóki nie ruszą pierwsze pojazdy amerykańskie mające zastąpić obecne wahadłowce.

Przed zakończeniem 30-letniego programu wahadłowców NASA chce dostarczyć na orbitę jak najwięcej zapasów.