Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf Cape Canaveral (KSC). Mission ISS-03-2A.2B. Hauptaufgaben der Mission waren der Transport von Versorgungsgütern, die Vorbereitung der Station auf die Ankunft der 1. Stammbesatzung und Montagearbeiten außerhalb der Station.

Nach zweitägigem Alleinflug koppelte die Atlantis am 10.09.2000 an die Raumstation ISS an.

EVA von Lu und Malentschenko am 11.09.2000 (6h 15m). Dabei wurden Kabel zwischen Swesda und dem Sarja-Modul verlegt und ein Magnetometer installiert. Das Magnetometer gehört zu einem Navigationssystem, mit dem die Lage der Station im Raum anhand der Richtung und Stärke des Erdmagnetfeldes bestimmt werden kann.

Nach dem Öffnen der 12 Luken wurde zunächst die Qualität der Luft im neuen Modul Swesda überprüft. Zu den insgesamt rund 3 Tonnen Material, die aus einem Doppel-Spacehab-Modul in der Ladebucht der Atlantis und aus dem angedockten Transportraumschiff Progress M1-3 entladen wurden, gehörten Nahrungsmittel, Bekleidung, 6 gefüllte Wasserbehälter, medizinische Ausrüstung, ein Amateurfunkgerät, Computer nebst Zubehör und persönliche Artikel der ersten Stammbesatzung. Zu den Montagearbeiten der Crew gehörte auch die Installation einer Toilette, eines Sauerstoffgenerators vom Typ Elektron, bei dem auf elektrolytischem Wege Sauerstoff aus Wasser gewonnen wird, eines Kohlendioxidfilters und eines Laufbandes. Letztlich wurden zwei russische Raumanzüge vom Typ Orlan an der Ausstiegsluke befestigt.