Zwei Tage vor dem 25. Jubiläum ihres Erstflugs startete die Raumfähre Discovery am 29. August um 5:59 Uhr mitteleuropäischer Zeit - eine Minute vor Mitternacht in Florida - zur Mission STS 128. Achteinhalb Minuten später erreichte der Shuttle mit seiner siebenköpfigen Crew problemlos den Orbit und begann mit der zweitägigen Verfolgungsjagd zur Internationalen Raumstation. Das Kommando über die Mission hat Frederick "C.J. " Sturckow, der damit zu seiner vierten Orbitmission aufbrach. Für die Discovery ist es schon der 37. Raumflug. Sturckow ist der erste Astronaut, der zum vierten Mal zur Internationalen Raumstation unterwegs ist.
Neben Commander Sturckow sind der Pilot Kevin Ford und die Missionsspezialisten Pat Forrester, Jose Hernandez, Danny Olivas, Nicole Stott sowie Christer Fuglesang von der Europäischen Raumfahrtbehörde mit an Bord. Die sechsköpfige Besatzung der Raumstation hatte die Gelegenheit, den Start über einen Live-Feed der Missionskontrolle zu verfolgen. An Bord der Station befinden sich derzeit Kommandant Gennady Padalka und die Flugingenieure und Bordwissenschaftler Michael Barratt und Tim Kopra von der NASA, Roman Romanenko von der russischen Raumfahrtbehörde, Robert Thirsk von der kanadischen Raumfahrtagentur und Frank De Winne von der ESA.
Das Docking-Manöver mit der Station fand schließlich exakt am Tag des Silberjubiläums statt, am 31. August um 2:54 morgens mitteleuropäischer Zeit und damit 10 Minuten vor dem eigentlich geplanten Zeitpunkt. Das Manöver war diesmal schwieriger als sonst, weil wegen einer Leckage die Steuerdüsen für die Feinkorrektur nicht in Betrieb genommen werden konnten, und das Manöver ausschließlich mit den großen Lageregelungstriebwerken geflogen werden musste. Dies ist eine Erstleistung im Shuttle-Programm. Normalerweise werden für den Endanflug die sechs nur etwa 120 Newton Schub leistenden Lageregelungstriebwerke in der Nase des Orbiters und im Heck verwendet. Diesmal musste sich Commander Sturckow mit dem für diesen Zweck reichlich überdimensionierten Primärsystem behelfen, dessen Triebwerke mehr als das 30fache an Schub liefern.
Hauptaufgabe der Mission ist der Transfer von 7,5 Tonnen Nachschubgütern für die ISS, das im Logistikmodul Leonardo zur Raumstation gebracht wurde. Die Einheit wurde mit dem Greifarm aus der Nutzlastbucht des Orbiters gehievt und an der Station befestigt. Das Modul ist druckbelüftet und kann von den Astronauten der Station in "hemdsärmliger" Atmosphäre "beschwebt" werden. An Bord befinden sich unter anderem ein Trainingsgerät für die Astronauten und die nunmehr dritte Wohnkabine für ein Besatzungsmitglied der ISS. Weitere persönliche Wohneinheiten sollen mit zukünftigen Shuttle-Flügen zur Station gebracht werden.
Die Astronautin Nicole Stott wird ihren Platz im Space Shuttle mit dem von Tim Kopra wechseln, der vor knapp zwei Monaten mit der Endeavour an Bord der Station kam. Gleich nach dem Anlegen des Shuttle wurde Stott offizielles Mitglied der ISS-Crew. Kopra wird mit der Discovery zurück zur Erde fliegen.
Die Mission der Discovery ist die 128. des Shuttle-Programms und die 30. die dem Aufbau, der Wartung oder der Versorgung der Internationalen Raumstation gewidmet ist. Nach der Ankunft der Discovery werden die beiden kombinierten Einheiten ca. 450 Tonnen wiegen. Die Raumstation ist derzeit zu 83 % fertig gestellt.
