Hlavním úkolem letu byla doprava nákladu pro další provoz stanice ISS,
zařízení pro její dovybavení a náhradních dílů a výměna jednoho člena dlouhodobé
osádky.
V nákladovém prostoru byly uloženy následující objekty o celkové hmotnosti
přibližně 17 370 kg:
stykovací modul ODS [=Orbiter Docking System] pro
připojení k ISS (sekce 1-2, 1800 kg), v němž jsou umístěny:
skafandry EMU [=Extravehicular Mobility
Unit] (výr č. 3005 a 3011; přibližně 240 kg);
rozvodný systém SPDU [=Station Power
Distributon Unit] na nosiči APC
[=Auxilliary Payload Carrier] (sekce 3,
stěna levobok, přibližně 100 kg);
vypouštěcí zařízení SSPL [=Space Shuttle
Payload Launcher] na nosiči APC
[=Auxilliary Payload Carrier] (sekce 3,
stěna pravobok, přibližně 50 kg), z toho:
pikosat PPSC [=Picosatellite Solar
Cell Experiment] (7 kg);
nákladový modul MPLM
[=Multi-Purpose Logistics Module] Leonardo (sekce
7-12, 12748 kg), s nákladem, který tvoěří mj.:
2 kóje pro členy osádky v modulu Harmony (Node-2);
2 stojany WRR [=Water Reclamation Rack] se
systémem regenerace pitné vody WRS [=Water
Recovery System], které tvoří:
destilační zařízení pro zpracování moči UPA
[=Urine Processor Assembly];
zařízení pro zpracování odpadní a kondenzované vody WPA
[=Water Processor Assembly];
stojan CIR [=Combustion Integration Rack]
s experimenty pro studium chování hořlavých plynů;
hygienická jednotka WHC [=Waste and Hygiene
Compartment] se záchodem;
prodlužovací tyč IBA [=Inspection Boom
Assembly] se sensory pro kontrolu tepelné ochrany
raketoplánu OBSS [=Orbiter Boom Sensor
System] (pravobok, 450 kg).
Během letu raketoplánu se uskutečňují následující experimenty:
sledování mechanického namáhání konstrukce ISS působením činnosti osádky,
manévrů motory raketoplánu na životnost stanice a jejího možného prodloužení
SDTO 13005-U;
sledování oscilací tlaku ve spalovacích komorách motorů
RSRM [=Reusable Solid Rocket Motor]
vzletových stupňů SRB [=Solid Rocket
Booster].
Mimo raketoplán se během jeho letu provádí následující experiment:
sledování zážehů motorů raketoplánu ze stanice na ostrově Maui v rámci
programu MAUI [=Maui Analysis of Upper Atmospheric Injections].