Az űrsikló november 16-án indult útjára hat asztronautával a floridai Kennedy Űrközpontból, majd két nappal később kötött ki a Föld körül átlagosan 350 kilométeres magasságban keringő űrbázison. Az Atlantis szerelő űrhajósai három alkalommal léptek ki a nyílt világűrbe, hogy szerkezeti elemeket, berendezéseket helyezzenek el és karbantartási munkákat végezzenek az ISS külső felületén. Felszerelték a Columbus európai űrlaboratórium két antennáját, valamint egy tartóelemet egy színképelemző berendezéshez, amely jövőre érkezik meg. Egy ammóniatartályhoz csatlakozó csöveket rögzítettek a Unity amerikai modulon Elvégezték a kábelcsatlakoztatását egy vezeték nélküli videoláncnak, amelybe az űrhajósok sisakjára szerelt kamerák közvetítenek majd képet.

Az űrsikló a tervek szerint pénteken száll le Floridában, de immár hét asztronautával. Az alaplegénységgel tér haza Nicole Stott amerikai űrhajós, aki augusztusban érkezett az űrállomásra.

Az Atlantis útja az idén az ötödik és egyben az utolsó űrsiklómisszió. A NASA tervei szerint a jövő évben még ötször indítanak űrrepülőgépet az ISS-re, és ezzel lezárják az 1981-ben kezdett programot. Utoljára várhatóan 2010 szeptemberében, de legkésőbb 2011 elején tesz űrrepülőgép látogatást az ISS-en. Az amerikai űrkutatási hivatal addig is igyekszik az űrállomásra minél több olyan nagyméretű alkatrészt és berendezést eljuttatni, amely csak a űrsiklók rakterében fér el.

Az űrrepülőgépek kiválásával az ISS ellátását orosz, európai és japán teherűrhajókkal oldják majd meg, az űrbázison dolgozó asztronauták váltását pedig a Szojuz orosz űrhajókkal hajtják végre a jövőben. A több nemzet összefogásával majdnem készre épített ISS-t még legalább 2015-ig üzemben kívánják tartani.