Az amerikai Stephen Robinson és a japán Nogucsi Szoicsi közép-európai idő szerint délelőtt lépett ki a világűrbe. Az amerikai űrkutatási hivatal, a NASA szakemberei aggasztónak tartották, hogy a Discovery hasán, az orr-rész körül a hővédő csempék közötti kerámiaszálas tömítőszalagok közül kettő a megengedettnél nagyobb mértékben kitüremkedett. Egyes mérnökök attól tartottak, hogy ez a rendellenesség a visszatéréskor annyira megváltoztatja a légáramlást, hogy az űrrepülőgép aljánál veszélyes túlhevülés alakult volna ki, amikor az óránként húszezer kilométeres sebességgel haladó keringőegység augusztus 8-án belép a Föld sűrű légkörébe.

Robinson a Nemzetközi Űrállomás végén lévő, 17,4 méteres robotkar segítségével jutott el a sérült részhez. Meglepő módon minden nehézség nélkül kihúzta a tömítőszalagokat. A két tömítésszalag kihúzása között mindössze tíz perc telt el. A művelethez nem kellett használni azt a fémfűrészt, amelyet arra tartogatott Robinson, hogy levágja a kitüremkedéseket, ha azokat nem sikerül kihúzni. Nagyon óvatosan végezte munkáját, nem sértve meg a Discovery hővédő csempéit, amitől szakértők tartottak.

Az űrhajós a művelet végén az űrrepülőgépre utalva kijelentette: "úgy tűnik, hogy a nagybeteg meggyógyult". A Discovery többi űrhajósa és a földi irányító központ egész idő alatt robotkarokra szerelt kamerákkal figyelte a műveletet. Robinson japán társa eközben az űrállomás külső borításán hajtott végre feladatokat. A NASA tisztviselői kedden azt fontolgatták, hogy pénteken még egy űrsétát rendeljenek el, helyreállítandó a külső szigetelést az űrsiklón, közvetlenül a parancsnok ablaka mellett.