Megmozdult a kétezer tonnányi tömeg, az Atlantis elhagyta a légkört és az űrhajó gond nélkül el tudja érni a keringési pályáját. A huszonötéves űrsiklónak ez az utolsó útja a Nemzetközi Űrállomáshoz (ISS). Az amerikai űrhivatal, a NASA ezután már csak két fellövést tervez, a következő szeptemberben vagy októberben lesz, és elméletileg ez lett volna az utólsó. A júliusra betervezett fellövés azonban műszaki okokból csúszik, és valószínűleg 2011 februárjában ér véget az űrsiklóprogram.
Az Atlantis fedélzetén hat űrhajós utazik az űrállomásra, valamint egy orosz fejlesztésű tudományos kutatómodul, a Rasszvet, néhány alkatrész, akkumulátorok, és az űrállomás legénységének szánt utánpótlás.
Eddig az Atlantis 282 napot töltött a világűrben, ezalatt 4462-szer kerülte meg a Földet, és 186 millió kilométernyit utazott. Hétszer repült a Mir űrállomáshoz, a mostani küldetésével együtt tizenegyszer csatlakozott az ISS-re.
Sok rendkívüli kísérletben vett részt az Atlantis: elsőként indított útnak bolygóközi űrszondát, a Magellánt. Az 1989-ben fellőtt űrszonda a Vénuszt térképezte fel. Ugyanebben az évben vitte fel az űrbe a Galileo űrszondát, amely 1994-ben először készített közeli felvételeket egy aszteroida becsapódásáról - a Shoemaker-Levy 9 nevű objektum és a Jupiter találkozójáról készített felvételt.