Wahadłowiec Discovery wystartował we wtorek z przylądka Canaveral o godzinie 10.39 czasu lokalnego (16.39 czasu polskiego), wznawiając po ponad dwuipółrocznej przerwie amerykańskie załogowe loty kosmiczne.
W dwie minuty po starcie od Discovery oddzieliły się obie pomocnicze rakiety na paliwo stałe, a po dalszych siedmiu minutach pojazd wszedł na orbitę wokółziemską, wyłączając swe trzy główne silniki na ciekły wodór i tlen.
W ten sposób dobiegła końca najdłuższa przerwa w lotach załogowych NASA. 1 lutego 2003 roku prom kosmiczny Columbia rozpadł się w górnych warstwach atmosfery przy powrocie na Ziemię, a jego siedmioosobowa załoga zginęła. Od tego czasu trzy pozostałe wahadłowce poddano licznym przeglądom, a jako pierwszy certyfikatzdolności do lotu uzyskał Discovery.
W skład załogi Discovery wchodzi sześcioro Amerykanów i Japończyk. Funkcję dowódcy misji pełni Eileen Collins - jedyna kobieta w NASA na tym stanowisku.
Start Discovery miał się pierwotnie odbyć 15 maja, ale odkładano go kilkakrotnie z powodu usterek. Poprzedni termin, 13 lipca, został anulowany wskutek niesprawności czujnika w zbiorniku paliwa. W trakcie 12-dniowego lotu Discovery połączy się z Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS), by zainstalować nowy żyroskop dla jej systemu orientacji w przestrzeni oraz wyładować setki kilogramów zaopatrzenia, w tym żywność i wodę.