Sukkula matkaa kohti Kansainvälistä avaruusasemaa. Kyseessä on samalla toiseksi viimeinen avaruussukkulalento ja viimeinen sukkulalento, jonka aikana on tarkoitus suorittaa avaruuskävelyitä.

Endeavour vie avaruusasemalle muun muassa puolentoista miljardin euron arvoisen Alpha Magnetic Spectrometer 2 -laitteen, jolla yritetään etsiä pimeää ainetta. Pimeää ainetta tiedetään olevan paljon enemmän kuin tavallista ainetta, mutta pimeän aineen ominaisuudet ovat vielä hämärän peitossa.