美国东部时间26日上午10时39分(北京时间22时39分)，“发现”号航天飞机准时顺利升空。

　　第1天：“发现”号及7名机组成员将从佛罗里达肯尼迪航天中心被发射升空。一旦进入太空，机组成员将打开笔记本电脑，把发射期间从航天飞机上拍摄到的照片以及来自监视航天飞机损坏情况传感器的数据发送到任务控制中心。他们当天还将对航天飞机机械臂进行检查。

　　第2天：机组人员会把50英尺长的机械臂安装到新的50英尺长的有传感器的尾桁上，并仔细对由增强碳碳复合材料制成的机翼两端和飞机前端进行检查。“哥伦比亚”号在飞行期间，因为由增强碳碳复合材料制成的隔热瓦遭到损坏，结果导致航天飞机坠毁。尾桁一端的传感器（包括有一台摄像机和一部激光扫描仪）每秒移动的最快速度是25英寸，这会使该项工作耗时7小时左右。接下来，宇航员会装上尾桁，单独用机械臂检查“发现”号机舱上面以及机组人员所在的机舱。

　　第3天：“发现”号靠近国际空间站准备对接。在距离空间站600英尺处，机长柯林斯将令航天飞机旋转360度，这可以使空间站宇航员谢尔盖·克里卡列夫和约翰·菲利普斯用装有远距照相镜头的数码照相机拍摄“发现”号隔热瓦的高清晰照片。照片会发送到任务工程师和控制人员进行分析。在航天飞机与国际空间站对接后，机组人员打开舱门，开始搬运货物。

　　第4天：宇航员使用国际空间站机械臂从航天飞机货舱里把装有数吨供给和设备的多用途后勤舱缓慢搬下来，放到“联合舱”中。接着机组人员开始卸下货物，同时准备进行太空行走。

　　第5天：野口宗千和史蒂芬·罗宾逊两位宇航员将开始从“发现”号航天飞机中走出去，进行首次太空行走。他们计划共进行三次太空行走，持续6个半小时。野口宗千和罗宾逊将对受损隔热瓦和增强碳碳复合材料样品进行修理技术试验。接着，他们将取下紧固装置，把附加装置安装到“美国询问舱”。在第一次太空行走结束之前，他们会更换国际空间站上出现故障的全球定位系统天线。

　　第6天：机组人员会继续把货物运到国际空间站，并准备第二天的太空行走。第7天：在第二次太空行走中，野口宗千和罗宾逊将会取走和更换有问题的控制力距陀螺仪。国际空间站上共有4个负责控制空间站位置和方向的陀螺仪。空间站机械臂将吊起和搬运新老设备，每件设备重达620磅，同时，他们还将安装附加装置和连接电线。

　　第8天：机组人员将继续转运多用途后勤舱中的货物，他们还会把国际空间站上的设备放入后勤舱，等待返回地球后进行实验。

　　第9天：在第三次太空行走中，野口宗千和罗宾逊将会把外置摄像机和光学系统安装在空间站的支撑桁架上。机械臂会将1550磅的外部工具安置平台从“发现”号货舱搬到“美国询问舱”，野口宗千和罗宾逊会在第一次太空行走时将它夹在空间站上。宇航员将会从空间站外取回实验盒，并在结束最后一次行走前再安装一个新的。

　　第10天：多用途后勤舱关闭后将被国际空间站的机械臂重新放回“发现”号货舱。航天飞机和空间站为“发现”号返航做准备。

　　第11天：宇航员关闭空间站和航天飞机之间的舱门，准备返回地球。“发现”号与空间站分离。

　　第12天：“发现”号机组检查飞行控制系统，将设备搬上机舱，为着陆做准备，同时密切注意航天飞机的脱轨过程。

　　第13天：“发现”号有效载荷舱舱门关闭，同时发射火箭，令航天飞机重返大气层的速度减缓，“发现”号机组驾驶航天飞机返回肯尼迪航天中心。