Discovery s'est arrachée de son pas de tir une minute avant minuit vendredi, franchissant la vitesse du son en 52 secondes. Les deux fusées d'appoint, qui fournissent 80% de la poussée au début, se sont séparées un peu plus de deux minutes après le lancement pour retomber dans l'Atlantique où elles seront récupérées et réutilisées. L'orbiteur volait alors à près de 6.000 km/h poursuivant et accélérant sa course, propulsé par ses trois moteurs cryogéniques, pour atteindre l'orbite terrestre à 225,31 km d'altitude au terme d'une ascension de 8,30 minute.
Le rendez-vous avec la Station spatiale internationale est fixé à lundin 3h03. La mission des sept astronautes à bord doit durer treize jours. L'une d'entre eux, Nicole Stott, 46 ans, doit remplacer son compatriote Tim Kopra comme ingénieur de vol dans l'équipage de l'ISS. Au programme notamment, la livraison de 6,8 tonnes de fret dont une nouvelle chambre à coucher, un tapis de jogging et un congélateur.
L'équipage permanent de l'ISS a doublé en mai pour compter six membres requérant davantage d'équipement d'hébergement. Trois sorties orbitales de 6H30 heures chacune par équipe de deux astronautes sont prévues durant la mission. Une des principales tâches est le remplacement d'un gros réservoir d'ammoniaque vide. Les astronautes vont également récupérer des échantillons d'expériences scientifiques installés à l'extérieur du laboratoire européen Columbus.