STS-124ミッションでの船外活動の様子（提供：NASA）
STS-126ミッションでは4回の船外活動が予定されています。
各船外活動は、2名の船外活動クルーで行います。STS-126ミッションでは、ハイディマリー・ステファニション・パイパー、スティーブ・ボーエン、ロバート・キンブロー宇宙飛行士の3名が船外活動クルーに任命されており、2名ずつ交代で各船外活動を実施します。
主な実施内容：
- 使用済みの窒素タンク（Nitrogen Tank Assembly: NTA）の回収
- フレックス・ホース・ロータリ・カプラ（Flex Hose Rotary Coupler: FHRC）の船外保管プラットフォーム3（External Stowage Platform: ESP-3）への保管
- ｢きぼう｣日本実験棟船内実験室の船外実験プラットフォーム結合機構（Exposed Facility Berthing Mechanism: EFBM）の多層断熱材（Multi-Layered Insulation: MLI）カバー取外し
- 右舷側の太陽電池パドル回転機構（Solar Alpha Rotary Joint: SARJ）関連の作業
主な実施内容：
- CETA（Crew and Equipment Translation Aid）カートの移動
- 国際宇宙ステーション（ISS）のロボットアーム（Space Station Remote Manipulator System: SSRMS）のエンドエフェクタ（把持手）の潤滑作業
- 右舷側の太陽電池パドル回転機構（SARJ）関連の作業
主な実施内容：
- 右舷側の太陽電池パドル回転機構（SARJ）関連の作業
主な実施内容：
- 左舷側の太陽電池パドル回転機構（SARJ）の潤滑作業
- 「きぼう」関連の作業
- 宇宙ステーション補給機（H-II Transfer Vehicle: HTV）関連の作業
- ISSラジエータ、およびモービルトランスポータ（台車：MT）のTrailing Umbilical System（TUS）ケーブルの撮影