A startot helyi idő szerint február 24-re délután négy óra ötven percre – közép-európai idő szerint 22 óra 50-re – tűzték ki.
Az amerikai űrkutatási hivatal jelentése szerint, nyolcvan százalék a valószínűsége, hogy az időjárás megfelelő lesz az indításhoz.
A Discovery 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 feladata, hogy eljuttassa a Föld körül keringő Nemzetközi Űrállomásra az első emberszerű robotot, a Robonaut 2-t és a Leonardo sokfunkciós modult, amely több tonna áru – élelmiszer, különféle felszerelések, sőt hulladék – tárolására szolgál.
Az űrsikló 11 napos utolsó missziója keretében két űrsétát is tervbe vettek karbantartási munkák céljából.
A Discovery után még idén visszavonultatják az amerikai űrrepülőgép-flotta másik két járművét, az Endeavour és az Atlantis űrsiklót is. Ezután amerikai űrhajósok is csak az orosz Szojuz űrhajóval juthatnak majd el a Nemzetközi Űrállomásra.