Mimo obaw o pogodę, w rejonie przylądka Canaveral nie zaczęło padać i nie pojawiła się burza, której obawiali się przedstawiciele NASA. Z niewielkim opóźnieniem, o 11:29 czasu lokalnego, czyli o 17:29 czasu polskiego, Atlantis wystartował więc w ostatnia misję. Wystrzelenie wahadłowca obserwowało tysiące dziennikarzy, setki tysięcy Amerykanów, którzy przyjechali na Przylądek Canaveral oraz miliony przed telewizorami. Na pokładzie promu znajduje się tym razem 4 astronautów 3 mężczyzn i jedna kobieta.

Załoga jest mniej liczna niż zwykle ponieważ NASA nie ma już promu ratowniczego i w razie awarii astronauci musieliby być ewakuowani z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej za pomocą rosyjskich pojazdów Sojuz.