Austausch von 6 Gyroskopen (untergebracht in 3 Boxen) und weiterer 3 Akkus.

Reparatur und Erneuerung des Space Telescope Imaging Spectrograph, das bereits 2004 seine Arbeit eingestellt hatte. Auch hier gab es seinerzeit Probleme mit der Energie. Daneben wurde die abgängige Isolierung des Hubble-Teleskops teilweise durch eine Stahlhülle ersetzt.

Austausch der ersten vier Batterien auf der Backbordseite des Truss, um elektrische Energie von den dortigen Solarflächen zu speichern. Die alten Batterien wurden auf einem Träger befestigt, um sie mit der Atlantis zur Erde zurückzubringen. Zusätzlich zu den geplanten Aufgaben lösten Bowen und Good ein klemmendes Kabel, das die volle Funktion der lasergestützten Abtastsystems und der Videokamera verhinderte. Diese Geräte sind am Orbiter Boom Sensor System befestigt.

Installation der letzten zwei Batterien am Truss. Die zwei verbrauchten Batterien wurden ebenfalls auf einen Träger montiert. Zum Abschluss dieser EVA wurde eine Greifvorrichtung aus der Ladebucht der Atlantis geholt und in die Raumstation gebracht, in der sie als Reserve gelagert wird.