Przebieg lotu 16.02.2010 – start przełożono z 18.03.2010 na 05.04.2010. 22.02.2010 – wykonano rollover promu. 02.03.2010 – załoga przybyła na KSC. 03.03.2010 – o 04:58 rozpoczął się rollout z VAB na wyrzutnię LC-39A. O 11:48 operacja została zakończona. 05.03.2010 – zakończono TCDT. 19.03.2010 – na wyrzutnię przewieziono ładunek użyteczny. 26.03.2010 – FRR (Flight Readiness Review) dopuściło prom do startu w dniu 05.04.2010. 01.04.2010 – do KSC przybyła załoga. 02.04.2010 – o 07:00 od stanu T-43H rozpoczęto odliczanie. 05.04.2010 – o 10:21:24,956 nastąpił start z wyrzutni LC-39A. W T+2' 10" nastąpiło odrzucenie SRB, w T+2' 35" rozpoczęła się asysta OMS. W T+8' 31" nastąpiło MECO (Main Engine Cut Off), w T+8' 47 separacja ET. Prom znalazł się na nietrwałej orbicie o pułapie 55–225 km. W T+37' 03" rozpoczęto manewr OMS-2 (t=129”, orbita 227–259 km), a o 13:08 zakończono manewr NC-1 (t=62", dV=30 m/s). Nie udało się aktywować anteny pasma Ku (jednocześnie spełniającej rolę radaru zbliżania), która uległa awarii i nie uda jej się podczas lotu naprawić. 06.04.2010 – o 01:56 wykonano manewr NC-2 (t=39", dV=18,8 m/s, orbita 320–335 km). Wykonano aktywację RMS, OBSS oraz skanowanie osłony termicznej.