Start von Cape Canaveral (KSC); Landung auf Cape Canaveral (KSC); ISS-20A Tranquility (frühere Bezeichnung: NODE 3), Cupola.

Nach zweitägigem Alleinflug koppelte die Endeavour am 10.02.2010 an die ISS an. Gemeinsame Arbeit mit der ISS Expedition 22.

Erste EVA durch Behnken und Patrick am 12.02.2010 (6h 32m). Dabei 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 zweiarmiger 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 Virts und 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.

Zweite EVA durch Behnken und Patrick am 14.02.2010 (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 Vorbereitungsarbeiten, um einen Andockstutzen auf der erdzugewandten Seite von Tranquility für ein Umsetzen und Neuanbringen der Aussichtsplattform Cupola am 8. Flugtag.

Erfolgreiches Umsetzen von Cupola am 8. Flugtag. 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 eine Beobachtungsrichtung. Die Fenster können zum Schutz vor Mikrometeoriten und Weltraumschrott mit speziellen Verschlüssen abgeschottet werden.

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

Dritte und letzte EVA durch Behnken und Patrick am 17.02.2010 (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.