Załoga :
 

Steven W. Lindsey	CDR	3 lot, NASA, USA
Charles O. Hobaugh	PLT	1 lot, NASA, USA
Michael L. Gernhardt	MS1	4 lot, NASA, USA
Janet L. Kavandi	MS2	3 lot, NASA, USA
James F. Reilly II	MS3	2 lot, NASA, USA

Ładunek :

Quest (śluza dla ISS), wysokociśnieniowe zbiorniki tlenu i azotu (HP Gas).

Orbita :

i=51,57°  ;  h=379-395 km

Przebieg lotu :

21.06.2001 o 14:50 zestaw startowy został ustawiony na wyrzutni.

09.07.2001 o 12:00 od stanu T-43 h rozpoczęto odliczanie.

Start 12.07.2001 o 09:03:59,040 (moment zapłonu SRB) z wyrzutni LC-39B w KSC. Wzlot rozpoczął się 0,034 sekundy później. W T+8 minut 34 sekundy nastąpiło wyłączenie silników SSME i orbiter wszedł na niestabilną orbitę, z perigeum na wysokości niespełna 60 km. Jej korekta (manewr OMS-2) została wykonana w T+38 minut.

14.07.2001 o 03:08:05 nastąpiło połączenie orbitera z Międzynarodowa Stacją Kosmiczną (ISS). Załoga promu przeszła na pokład stacji o 05:00.

15.07.2001 astronauci Michael Gernhardt i James Reilly II wykonali pierwszy z trzech zaplanowanych spacerów kosmicznych. Rozpoczął się on o godzinie 03:10 i trwał dokładnie 5 h 59 min do 09:09. Astronauci dołączyli do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) śluzę powietrzną Quest, która została przemieszczona ramieniem manipulatora Canadarm-2 sterowanym przez astronautkę Susan Helms, z ładowni promu Atlantis na boczny węzeł cumowniczy modułu Unity. O 7:31 ważący 6,5 tony (wartość 164 mln $) element został dołączony do modułu Unity. Po podłączeniu kabli elektrycznych o 07:40 śluza powietrzna Quest stała się oficjalnie częścią Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Przygotowano również narzędzia dla kolejnego spaceru. Cały spacer odbył się bez najmniejszych problemów i zakończył pełnym sukcesem. Dla dopełnienia statystyki: był to 106. spacer Amerykanów podczas amerykańskich misji, 65. w historii wahadłowców i 22. poświęcony montażowi ISS.

16.07.2001 przy pomocy silników Atlantisa podniesiono wysokość orbity stacji o 3,7 km. Tego samego dnia, podczas łączenia przewodów systemu chłodzenia nastąpił wyciek kilkuset ml wody. Po uszczelnieniu system komputerowy stacji włączył alarm, ponieważ do przewodów systemu chłodzenia dostała się niewielka ilość powietrza. Jednocześnie okazało się, że zawór pomiędzy Unity a modułem Quest jest nieszczelny. Kilkakrotne próby uszczelnienia nie dały rezultatu i załoga zmuszona była go zaślepić.

W związku z powstałym opóźnieniem dyrektor lotu podjął 17.07.2001 decyzję o przedłużeniu misji o 1 dobę.

17.07.2001 o 22:45 nastąpiła awaria twardego dysku podstawowego komputera stacji - C&C #3. Problem rozwiązano poprzez zresetowanie go 01:02 w dniu następnym. Brak sprawnego komputera opóźnił punktualne rozpoczęcie spaceru EVA-2.

18.07.2001 o 03:04 rozpoczął się drugi spacer kosmiczny astronautów Gernhardt'a i Reilly'ego. Rozpoczęto przemieszczanie przy momocy manipulatora Canadarm-2 i montaż ręczny wysokociśnieniowych zbiorników tlenu i azotu (HP Gas). Zamontowano 3 zbiorniki na module Quest i sprawdzono szczelność połączeń. Z powodu przemieszczenia trzech zbiorników, pomimo zaplanowanych tylko dwóch, spacer zakończył się
prawie godzinę później o 09:33 po 6 h 29 min. Za przedłużenie spaceru odpowiedzialny jest też technik, który podczas montażu naziemnego zamienił tabliczki z oznaczeniami przełączników w module Quest. Ponad godzinę trwało wyjaśnianie przyczyn braku ciśnienia w intalacji tlenowej śluzy. Około 10-tej wykonano ponownie godzinny manewr podniesienia orbity stacji. Po tym manewrze wysokość orbity stacji wynosi
381 x 398 km. Późną nocą wymieniono również zawór wentylacyjny w module Quest.

19.07.2001 podczas testów nowo zamontowanego włazu pomiędzy przedziałami serwisowym a załogowym modułu Quest stwierdzono spadek ciśnienia rzędu 25 hPa/godzinę. Prawdopodobnie przeciek spowodowany jest przez zawór wyrównawczy lub przez instalację pompy próżniowej. Około 07:30 wykonano trzeci i ostatni godzinny manewr podniesienia orbity stacji o kolejne 8 km. Trzy manewry podniosły orbitę stacji o ponad
16 km.

21.07.2001 o 04:35 astronauci Gernhardt i Reilly rozpoczęli trzeci spacer kosmiczny, po raz pierwszy ze śluzy Quest. Został umieszczony i podłączony czwarty ze zbiorników na powierzchni śluzy. Po sprawdzeniu mechanizmu rozłożonych baterii słonecznych, astronauci wrócili do śluzy powietrznej kończąc o 08:37 spacer kosmiczny trwający 4 h 2 min. Wszystkie 3 spacery podczas obecnej misji trwały w sumie 16 h 30 min.

22.07.2001 o 04:54 nastąpiło odłączenie promu Atlantis od stacji po 8 dniach 1 h 46 minutach wspólnego lotu.

24.07.2001 NASA podjęła decyzję o przedłużeniu misji z powodu złych warunków pogodowych na Florydzie.

25.07.2001 o 02:32 rozpoczęto manewr deorbitacji (3m 09s).

Lądowanie na bieżni SLF (RW15) KSC nastąpiło 25.07.2001 o 03:38:55.

Czas lotu: 12d 18h 34m 56s.