Załoga :
 

Dominic L. Gorie	CDR	4 lot, NASA, USA
Gregory H. Johnson	PLT	1 lot, NASA, USA
Richard M. Linnehan	MS1	4 lot, NASA, USA
Robert L. Behnken	MS2	1 lot, NASA, USA
Michael J. Foreman	MS3	1 lot, NASA, USA
Takao Doi	MS4	2 lot, JAXA, Japonia
Ekspedycja-16 (z Ziemi na ISS):
Garrett E. Reisman	MS	1 lot, NASA, USA
Ekspedycja-16 (z ISS na Ziemię):
Léopold Eyharts	MS	2 lot, ESA, Francja

Ładunek :

JEM ELM-PS, SLP-D1 + SPDM Dextre

Orbita :

i=51,6°; h=340-341 km

Rzeczywisty przebieg lotu :

11.02.2008 orbiter został przesunięty z OPF do VAB.

18.02.2008 pomiędzy 04:24 a 09:45 zestaw startowy został przemieszczony z VAB na wyrzutnię LC-39A. Blokada transportera nastąpiła o 11:22.

W dniach 23-25.02.2008 miało miejsce TCDT.

08.03.2008 o 07:00 rozpoczęto od stanu T-43 godziny odliczania.

11.03.2008 o 06:28:13,948 wahadłowiec wystartował. W T+2' 10" odrzucono SRB, w T+2' 45" włączono asystę OMS-1. W T+8' 34" przeprowadzono MECO, 13" później odrzucono ET. Załoga zgłosiła uwagi do pracy silniczków RCS oraz fakt przełączania się kontrolera systemu chłodzenia (FES) z obwodu podstawowego na zapasowy. W T+16' 40" wyłączono APU. W T+38' 50" na minutę włączono silniki (manewr OMS-2). Dwie godziny po starcie drzwi ładowni zostały otwarte, załoga rozpoczęła pracę. Próba przełączenia kontrolera systemu FES nie dała rezultatu.

13.03.2008 o 03:50:49 nastąpiło połączenie z ISS. O 10:30 z ładowni została wyniesiona paleta SLP-D1 z rozłożonymi elementami składowymi manipulatora Dextre, a następnie została zamontowana na MBS. Okazało się, że paleta nie przekazuje zasilania do grzałek Dextre. Przyczyna zostanie wyjaśniona i być może także usunięta podczas EVA-1, wstępnie zakłada się błąd oprogramowania sterującego. Tymczasem miejsce Eyhartsa w składzie 16. stałej załogi ISS zajął Reisman.

14.03.2008 o 01:18 rozpoczęła się EVA-1, w której wzięli udział Linnehan i Reisman. Wyszli oni w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Głównymi celami EVA-1 było przygotowanie do odłączenia z ładowni modułu JEM ELM-PS oraz inspekcja i rozpoczęcie montażu manipulatora Dextre. Wszystkie zaplanowane zadania wykonano, EVA-1 zakończyła się o 08:19 i trwała 7 godzin i 1 minutę. W jej trakcie wyjęto z ładowni orbitera moduł JEM ELM-PS i podłączono go o 08:06 do zenitalnego portu Harmony. Tymczasem wyjaśniło się, że to nie oprogramowanie ponosi odpowiedzialność za brak zasilania grzejników Dextre, lecz najprawdopodobniej uszkodzony kabel przekazu danych. Problem nie będzie dalej analizowany, gdyż SLD-P1 i tak jest jedynie tymczasowym miejscem dla Dextre, który dzisiejszej nocy zostanie uchwycony przez SSRMS.

15.03.2008 aktywowano moduł JEM ELM-PS i astronauci weszli do jego wnętrza. W trakcie tych czynności przyłączono SSRMS do Dextre, dzięki czemu uzyskał on zasilanie i o 02:10 potwierdzono prawidłowe funkcjonowanie jego grzałek.

15.03.2008 o 23:49 rozpoczęła się EVA-2, w której wzięli udział Linnehan i Foreman. Wyszli oni w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Głównymi celem EVA-2 był kontynuowanie montażu manipulatora Dextre. Ze względu na ponad godzinne opóźnienie, spowodowane kłopotami ze zwalnianiem mocowań, nie zdążono zdjąć otulin cieplnych manipulatora. Zostanie to wykonane podczas następnego wyjścia. EVA-2 zakończyła się o 06:57 i trwała 7 godzin i 8 minut.

17.03.2008 o 22:51 rozpoczęła się EVA-3, w której wzięli udział Linnehan i Behnken. Wyszli oni w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Głównym celem EVA-3 było dokończenie montażu manipulatora Dextre oraz zamontowanie na powierzchni stacji jego części zapasowych. Na powierzchni modułu Columbus nie zamontowano eksperymentu materiałowego MISSE-6, gdyż nie udało się oddzielić go z ładowni orbitera. EVA-3 zakończyła się o 06:44 i trwała 6 godzin i 53 minuty.

20.03.2008 o 22:04 rozpoczęła się EVA-4, w której wzięli udział Behnken i Foreman. Wyszli oni w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Głównym celem EVA-4 było przetestowanie metod wypełniania ubytków w powłoce termicznej wahadłowca. Prócz tego astronauci wymienili elektronikę sterującą żyroskopów (choć nie udało im się zrekonfigurować ich kabli zasilających), usunęli blokady startowe z przeznaczonego dla modułu Kibo portu Harmony i osłony termiczne z Dextre. EVA-4 zakończyła się o 04:28 i trwała 6 godzin i 24 minuty.

22.03.2008 o 20:34 rozpoczęła się EVA-5, w której wzięli udział Behnken i Foreman. Wyszli oni w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Głównym celem EVA-5 było zamontowanie OBSS na powierzchni kratownicy stacji. Pozostanie tam ona do następnej misji (STS-124), w której na OBSS nie ma miejsca w ładowni promu. Potem astronauci zamontowali na powierzchni modułu Columbus eksperyment materiałowy MISSE-6 oraz wykonali inspekcję uszkodzonego prawego złącza obrotowego SARJ. EVA-5 zakończyła się o 02:36 i trwała 6 godzin i 2 minuty.

25.03.2008 o 00:25 prom odłączył się od ISS.

26.03.2008 o 21:30 z powodu zachmurzenia przedłużono lot o jedno okrążenie. O 23:33:14 włączono na orbicie #249 na 2' 48" silniki OMS.

27.03.2008 o 00:39:06 wahadłowiec wylądował na bieżni SLF15 KSC.

Lot trwał 15 d 18 h 10 min 52 s.

Powrót nastąpił z załogą:
 

Dominic L. Gorie Gregory H. Johnson Richard M. Linnehan Robert L. Behnken Michael J. Foreman Takao Doi	15 dni 18 h 10 min 52 sek
Léopold Eyharts	48 dni 04 h 53 min 36 sek