O objetivo dos astronautas foi o de dar continuidade à montagem do complexo espacial, anexando à estrutura o segundo e maior módulo do laboratório pressurizado japonês Kibo (esperança em japonês). Além da montagem do equipamento, a missão trouxe de volta à Terra o astronauta norte-americano Garrett Reisman, após uma estadia de três meses a bordo da estação espacial. Seu posto foi assumido pelo astronauta canadense Greg Chamitoff, que foi levado pelo Discovery.
A missão foi comandada pelo veterano Mark Kelly, auxiliado pelo estreante piloto Ken Han que contaram com a companhia da especialista Karen Nyberg e dos astronautas Ron Garan, Mike Fossum e do japonês Akihiko Hoshide.
"A Discovery voltou em boas condições. Pronta para a próxima missão", disse Mark Kelly, após desembarcar da nave que os trouxe de volta.
