Faltando cinco segundos para o lançamento, os computadores de bordo da Discovery assumiram o controle da sequência de ignição e conforme programado, às 15h38 (Hora de Brasília), o motor principal, auxiliado por dois foguetes de combustível sólido foram acionados, erguendo do chão o ônibus espacial.
Dois minutos após o lançamento, os dois foguetes de combustível sólido se separaram do conjunto e recuperados momentos mais tarde sobre o oceano Atlântico pelos navios Liberty Star e Freedom Star. Os foguetes são reutilizados em outras missões.
Um minuto após a separação dos foguetes a Discovery já se localizava a 100 km de altitude e se deslocava a 7 mil km/h. Cinco minutos depois a velocidade já era de 26 mil km/h.
Às 15h46, oito minutos após a ignição dos motores, ocorre a sequencia conhecida como MECO - Main Engine Cut Off", ou seja o desligamento do motor principal e a separação do gigantesco tanque de combustível líquido. A Discovery está em órbita.
Esses são os oito minutos mais críticos da missão, só comparados em complexidade e tensão ao momento da re-entrada na atmosfera.
Após a separação dos tanques, mostradas ao vivo pelo Apolo11, o centro de controle da missão, situado em Houston, Texas, confirmou que a câmera externa de vídeo, apontada para o tanque externo, registrou todos os momentos. Essas imagens são posteriormente estudadas por especialistas, em busca de falhas que possam interferir na missão.
Diversas atividades estão previstas para hoje, entre elas a inspeção da blindagem térmica que revestes o nariz da Discovery, além das placas de cerâmica, responsáveis pelo isolamento térmico da parte inferior da nave. A inspeção será feita por um braço robótico. Amanha a Discovery deverá se acoplar à ISS, a 400 km de altitude.