Die Endeavour war von der NASA nach Kalifornien umgeleitet worden, da die Wetteraussichten für Florida kaum eine Landung zugelassen hätten. Es war die 48. Landung in Kalifornien im Rahmen des NASA Shuttle-Programms. Während ihrer elf Tage im Orbit haben die Astronauten, darunter auch der ESA-Mitarbeiter Umberto Guidoni, einen neuen Roboterarm an die Internationale Raumstation installiert, der die Möglichkeiten für den Aufbau der Station im All deutlich erweitert. Zudem wurde mit einem weiteren italienischen Logistikmodul neue Ausrüstungsgegenstände und Experimente für das US-Labormodul Destiny an Bord der Station gebracht.

Der Höhepunkt der gesamten Mission war ein historischer "Handschlag" im All: Eine Transporthalterung wurde von dem neuen Canadarm2 an den Greifarm der Raumfähre übergeben. Diese Übergabe von einem Roboterarm zum anderen im All war eine Premiere. Neben diesen Erfolgen hatten sich die Astronauten aber auch mit einer ernsten Computerpanne an Bord der ISS zu beschäftigen. Die Kommunikation zwischen Raumstation und Erde war zeitweilig nur über die Einrichtungen der Endeavour möglich.