El despegue se realizó a las 14:01 p.m. locales (1801 GMT). Se  trata del segundo vuelo del transbordador de la NASA en el 2009 y el  número 30 del Atlantis.       Los siete astronautas son el comandante Scott Altman, el piloto  del transbordador Gregory C. Johnson y los especialistas de la  misión Michael Good, Megan McArthur, John Grunsfeld, Michael  Massimino y Andrew Feustel. 
De acuerdo con la NASA TV, cerca de dos minutos cinco segundos  después del despegue, los dos cohetes impulsores que ayudaron a  lanzar el Atlantis al espacio se separaron del tanque externo del  transbordador como estaba planeado.  
     Los cohetes impulsores reutilizables caerán en el Océano  Atlántico con paracaídas para ser recogidos por barcos de  recuperación. Los cohetes llevan cámaras para grabar el desempeño  del tanque externo del Atlantis y cualquier pérdida de espuma que  pudiera producirse durante el ascenso. 
     La misión de 11 días de Atlantis es el último vuelo del  transbordador para el Hubble. 
Los siete tripulantes mejorarán el observatorio para asegurar así  actividades científicas avanzadas. La tripulación establecerá  tecnología avanzada que mejorará el poder de detección del  telescopio entre 10 y 70 veces. 
     Se tienen planeadas cinco caminatas espaciales para instalar  nuevos instrumentos y mantas térmicas, reparar dos instrumentos,  reabastecer subsistemas y reemplazar giróscopos, baterías y una  unidad que almacena y transmite datos científicos a la Tierra. 
     El resultado será seis instrumentos científicos complementarios  en funcionamiento y con nuevas capacidades y un vida útil  operacional ampliada al menos hasta el 2014.