Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf Cape Canaveral (KSC); ISS-20A Tranquility (frühere Bezeichnung: NODE 3), Cupola. Wegen schlechten Wetters musste der Start um 24 Stunden verschoben werden.

STS-130 brachte den Verbindungsknoten Tranquility und die Aussichtsplattform Cupola zur Internationalen Raumstation. Zu den wichtigsten Aufgaben Cupolas gehört die Steuerung des Roboterarms der Station, Kommunikation mit Astronauten während eines Ausstiegs sowie Beobachtung der Erde und des Weltraums.

Nach zweitägigem Alleinflug koppelte die Endeavour am 10. Februar 2010 an die ISS an. Es folgten gemeinsame Arbeiten mit der ISS Expedition 22.

Die erste EVA wurde durch Robert Behnken und Nicholas Patrick am 12. Februar 2010 (6h 32m) unternommen. Dabei erfolgte die Entfernung einer Abdeckung, die sich an einem Andockstutzen des Unity-Knotens befand, einer Station, an dem Tranquility mittels Roboter etwa zur Hälfte der EVA angebracht wurde. Als nächstes wurde eine Ersatzteilplattform des Special Purpose Dexterous Manipulator (DEXTRE), einem zweiarmigen Stationsroboter, der Raumfahrer bei schwierigen Erweiterungsarbeiten unterstützen soll, geborgen und verstaut. Zum Abschluss wurden noch vier elektrische Systemkabel zwischen Unity und Tranquility verlegt, um den neuen Knoten funktionsfähig zu machen.

Die Arbeiten wurden vom Innern der Station aus durch Terry Virts und Kathryn Hire am Roboterarm unterstützt, indem man Tranquility aus der Nutzlastbucht hob und dann vorsichtig zum Andockknoten an der Backbordseite von Unity manövrierte. Tranquility wurde für die NASA von Thales Alenia Space in Turin, Italien, unter Kontrakt der ESA gebaut.

Die zweite EVA erfolgte durch Robert Behnken und Nicholas Patrick am 14. Februar 2010 (5h 54m) zur Installation von Kühlleitungen zwischen Unity und Tranquility und Isolieren dieser Leitungen. Die Leitungen dienen zu gegebener Zeit zur Kühlung von Tranqulity. Danach folgten Vorbereitungsarbeiten, um einen Andockstutzen auf der erdzugewandten Seite von Tranquility für ein Umsetzen und Neuanbringen der Aussichtsplattform Cupola am achten Flugtag.

Das erfolgreiche Umsetzen von Cupola wurde am achten Flugtag vollzogen. Cupola ist 1,50 m hoch, hat einen maximalen Durchmesser von 2,95 m und wog beim Start 1.805 kg. Die maximale Masse im Orbit beträgt 1.880 kg. Cupola verfügt über sechs seitlich angebrachte Fenster sowie über ein größeres 80 cm Fenster auf dem Dach und bietet somit eine Rundumsicht in jede Beobachtungsrichtung. Die Fenster können zum Schutz vor Mikrometeoriten und Weltraumschrott mit speziellen Verschlüssen abgeschottet werden.

Am 16. Februar 2010 manöverierten Nicholas Patrick und Robert Behnken zusammen mit den Crewmitgliedern der Expedition 22 Jeffrey Williams und Soichi Noguchi den Pressurized Mating Adapter 3 von seiner Position am Modul Harmony zu dem freien Dockingpunkt am Ende des Tranquility-Moduls.

Die dritte und letzte EVA unternahmen Robert Behnken und Nicholas Patrick am 17. Februar 2010 (5h 48m) zur abschließenden Arbeit an den Kühlleitungen zwischen Unity und Tranquility, Installieren von Heizungs- und Datenkabeln an Tranquility, Entfernen von Isolierungen und Starthalterungen von Cupola. Daneben wurden Handgriffe an der Außenhülle von Tranqulity angebracht.