Naveta spaţială a andocat, luni, fără niciun fel de incidente la Staţia Spaţială Internaţională, echipajul urmînd să reia după o pauză de peste trei ani şi jumătate activităţile de extindere a staţiei. Comandantul navetei, Brent Jett, a executat manevrele de andocare la portul special al Staţiei, trapele de comunicare fiind deschise în siguranţă, după două zile de la decolare, la altitudinea de 334 de kilometri deasupra Pacificului de sud-est.

Manevrele de andocare între o navetă şi Staţia Spaţială Internaţională sînt îngreunate de faptul că ambele se deplasează pe orbita circumterestră cu o viteză de peste 28.000 de kilometri pe oră. Comandantul navetei Atlantis s-a apropiat de Staţie folosind motoarele auxiliare de manevrare ale navetei, iar la aproximativ 300 de meri de portul de andocare al staţiei a preluat comenzile manuale ale navetei. La distanţa de circa 200 de metri de Staţie, Brent Jett a efectuat un luping la 360 de grade pentru ca echipajul de trei persoane al Staţiei să poată filma şi fotografia burta navetei pentru a transmite apoi imaginile experţilor NASA ce vor trebui să se asigure că nu există defecţiuni ale scutului termic după lansare.

Atlantis transportă la bord 17,5 tone de materiale ce vor fi folosite pentru o primă etapă de extindere a Staţiei. Printre acestea se află două noi panouri solare ce vor construi primele elemente noi care vor fi adăugate Staţiei. Ultimul transport în vederea extinderii datează din decembrie 2002 şi a fost efectuat de naveta Endeavour. După tragedia navetei Columbia din 2003 au fost oprite operaţiunile de extindere. NASA şi partenerii săi internaţionali au anunţat că speră să finalizeze pînă în 2010 extinderea Staţiei Spaţiale Internaţionale după încă 14 misiuni ale navetelor spaţiale.