Most, hogy az Atlantis sikeresen elstartolt, érdemes átfutni, mire számíthatunk a következő napokban. Mivel az STS-135 fő célja ellátmány szállítása az ISS-re, nem ez lesz minden idők legizgalmasabb missziója, de mégiscsak ez az utolsó. Íme a küldetés ütemterve:
Első repülési nap (Flight Day 1, FD 1), július 8.: Az Atlanis űrsikló fedélzetén négy asztronautával elstartol, majd Föld körüli pályára áll.
FD 2, július 9.: A legénység műszeresen megvizsgálja az űrsikló hővédő pajzsát, ami majd megvédi az Atlantist, amikor az visszaérkezik a légkörbe. Ezután az űrhajósok felkészülnek a dokkolásra a Nemzetközi Űrállomással. (ISS).
FD 3, július 10.: Az űrhajósok úgy manőverezik az Atlantist, hogy az űrsikló a hasát mutassa az ISS felé. Az űrállomás legénysége lefotózza az űrsikló alját, ez szintén a hővédő pajzs esetleges sérüléseinek felfedezése miatt szükséges. Az Atlantis ezután dokkol az ISS-re.
FD 4, július 11.: A legénység ideiglenesen hozzákapcsolja az űrsikló által szállított Raffaello modult az űrállomás Harmony moduljához, és felkészül a következő napi űrsétára.
FD 5, július 12.: Az űrállomás legénységének két tagja, Michael Fossum és Ron Garan űrsétát tesz. Ennek során leszerelnek egy meghibásodott hűtőrendszeri szivattyút az ISS-ről, és átteszik az űrsikló rakterébe. A Robotic Refueling Mission (RRM) nevű eszközt – amellyel majd műholdak űrbéli feltöltésének lehetőségeit akarják kipróbálni – pedig felszerelik az ISS-re.
FD 6, július 13.: A legénység több mint három és fél tonna felszerelést és ellátmányt pakol ki a Raffaellóból.
FD 7, július 14.: Befejezik a kirakodást a Raffaellóból. Délután az asztronauták pihenőt kapnak.
FD 8, július 15.: A legénység bepakol több mint két tonna felszerelést a Raffaellóba, amit majd vissza kell szállítaniuk a Földre.
FD 9, július 16.: Befejezik a bepakolást a Raffaellóba, és felkészítik a lekapcsolásra az ISS-ről. Este szabadpihenő.
FD 10, július17.: A legénység leválasztja a Raffaellót a Harmonyról, és a logisztikai modult visszahelyezik az Atlantis rakterébe. Búcsút mondanak az ISS legénységének, majd visszatérnek az űrsiklóra. Az űrrepülőgép és az ISS közti zsilip utoljára zárul be.
FD 11, július 18.: Az Atlantis lekapcsolódik az űrállomásról és tesz egy kört körülötte, hogy felvételeket készítsen róla. A legénység ezután újra megvizsgálja a hővédő pajzs állapotát, és megteszi a visszatéréshez szükséges előkészületeket.
FD 12, július 19.: Az űrhajósok ellenőrzik az űrsikló rendszereit. Mielőtt elhagynák a Föld körüli pályát, még pályára állítják a Solar Cell Experiment nevű aprócska műholdat.
FD 13, július 20.: A tervek szerint az Atlantis helyi idő szerint reggel 7:06-kor landol a floridai Kennedy Űrközpontban.