Az űrsikló feladata, hogy eljuttassa a Föld körül keringő Nemzetközi Űrállomásra az első emberszerű robotot, a Robonaut 2-t és a Leonardo sokfunkciós modult, ami több tonna áru – élelmiszer, különféle felszerelések, sőt hulladék – tárolására szolgál. Emellett  11 napos utolsó missziójában két űrsétát is tervbe vettek karbantartási munkák miatt.

A hattagú legénység összetételén az utolsó napokban változtatni kellett, mert a kerékpárbalesetet szenvedett Tim Koprát le kellett cserélni. Helyét Steve Bowen vette át. Az űrrepülőgép utolsó, 39. missziója 11 napig tart majd.

Utolsó startját eredetileg november 5-ére tervezték, de többször is el kellett halasztani az indítást a kedvezőtlen időjárás és különféle műszaki gondok – előbb hidrogénszivárgás, majd a külső üzemanyagtartályon felfedezett repedés – miatt.

A Discovery 1989 óta összesen 352 napot töltött Föld körüli pályán, és ez alatt 5628-szor kerülte meg a bolygót. Ez az űrsikló szállította a legtöbb asztronautát, összesen 246-ot.

A Discovery után még idén visszavonultatják az amerikai űrrepülőgép-flotta másik két darabját, az Endeavour és az Atlantis űrsiklót is. Ezután amerikai űrhajósok is csak az orosz Szojuz űrhajóval juthatnak majd el a Nemzetközi Űrállomásra. Az Endeavour várhatóan április 19-én indul utolsó útjára. Parancsnoka Mark Kelly, az év elején Tucsonban fejbelőtt Gabrielle Giffords képviselőnő férje lesz. Az Atlantis utolsó fellövését valamikor a nyár folyamán fogják végrehajtani.