Préparer le nouveau réservoir d'ammoniaque pour son installation dans la poutre de l'ISS en y attachant, entre autres, une poignée de transport. Prendre ce réservoir et l'arrimer au SSRMS qui le déposera sur la plateforme externe ESP-2 sur le module Quest où les astronautes y attacheront une autre poignée de transport. Retirer l'expérience MPAC/SEED (Micro-Particles Capture/Space Environment Exposure Device) de la plateforme externe du laboratoire japonais Kibo. Remplacer un gyroscope RGA dans la section centrale de la poutre. Préparer les batteries du segment de poutre P6 pour leur remplacement.
Enlever le réservoir d'ammoniaque vide sur le segment de poutre S1 et l'arrimer temporairement à un chariot CETA. Installer le nouveau réservoir à sa place. Installer deux poutres servant à entreposer des poignées de transport pour le remplacement des radiateurs du côté bâbord de la Station spatiale. Enlever deux couvertures de protection contre les débris spatiaux laissées sur la plateforme externe ESP-2 lors de la mission STS-129.
Installer le réservoir d'ammoniaque vide dans la soute de Discovery. Enlever un support de charge utile externe du laboratoire européen Columbus pour le ramener dans la soute de Discovery. Installer une caméra sur le manipulateur agile canadien Dextre et enlever une couverture isolante devenue inutile. Remplacer une lampe d'éclairage sur une caméra à l'extérieur du laboratoire américain Destiny. Installer deux autres poutres d'entreposage de poignées mais cette fois du côté tribord de la Station spatiale. Installer une rallonge de point d'ancrage de matériel sur le transporteur mobile