Befestigung von elektrischen Kabeln zum Beginn der Aktivierung des S3/S4-Trägers und Vorbereitung der Aktivierung des Solar Alpha Rotary Joint (SARJ)

Entfernung der restlichen Sicherungsbolzen des Solar Alpha Rotary Joint (SARJ), um es zu aktivieren und Reparatur des Hitzeschildes der Atlantis

Vorbereitung für den Austausch eines leeren Ammoniak-Tanks an der Hinterseite der Station, indem man die Festhaltebolzen löst. Daneben wurden ein Materialforschungsexperiment und ein europäisches Wissenschaftsexperiment, die beide an der Außenhaut des Columbus-Labors montiert waren geborgen und in der Nutzladebucht von Discovery verstaut.

Austausch des Ammoniak-Tanks. Dieser Tank, der etwa 1.800 Pounds wog, war damit die schwerste Masse, die von Astronauten während einer EVA bewegt wurde. Auch der alte Tank wurde in der Nutzladebucht verstaut.

Vorbereitungsarbeiten für die Ankunft des Verbindungsknotens Tranquility. Dabei wurden Kabel zwischen dem Steuerbord-Truss und dem Knotenpunkt Unity zusätzlich angebracht, dem Bereich, in dem Tranquility installiert werden soll. Dieser dritte Knoten soll mit STS-130 im Februar 2010 zur ISS geliefert werden. Während der EVA wurde außerdem ein Kommunikationssensor ausgetauscht sowie zwei neue GPS-Antennen und ein neuer Stromkreisschalter installiert.