ディスカバリーは米時間の10月25日、国際宇宙ステーション（ISS）とドッキングし、計5回の船外活動（EVA）を行う予定。11月4日にISSを離れ、11月6日未明に帰還予定である。
今回の主な任務は、ISSの建設に欠かせない結合モジュール「ハーモニー」をとりつけることだ。このモジュールは、欧州宇宙機関（ESA）の「コロンバス」実験棟と日本の「きぼう」実験棟をISSにつなぐもので、NASAは12月に「コロンブス」、2008年初頭に「きぼう」をISSに取り付ける予定である。
今回のシャトルでは、史上二人目の女性船長となるベテランパイロット、パメラ・メルロイ氏の指揮の下、7人の乗組員が登場している。