打上げと帰還
エンデバー号の打ち上げ
エンデバー号は、NASAケネディ宇宙センター（KSC）から、米国東部夏時間2011年5月16日午前8時56分（日本時間2011年5月16日午後9時56分）に打ち上げられました。
エンデバー号は、飛行17日目の6月1日午前2時35分（同6月1日午後3時35分）にKSCに着陸し、15日と17時間39分にわたるミッションを終えました。
なお、エンデバー号は、本ミッションが25回目のフライトであり、最後のフライトでした。
打上げと帰還
| 打上げ日時 |
2011年5月16日午前8時56分（米国東部夏時間）
2011年5月16日午後9時56分（日本時間） |
| 着陸日時 |
2011年6月1日午前2時35分（米国東部夏時間）
2011年6月1日午後3時35分（日本時間）
詳細（全て米国東部夏時間）
- 主脚接地時刻：6月1日午前2時34分51秒
- 前輪接地時刻：6月1日午前2時35分04秒
- 完全停止時刻：6月1日午前2時35分36秒
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| 飛行時間 |
15日17時間39分 |
打上げの詳細はステータスレポート#01を、着陸の詳細はステータスレポート#33をご覧ください。
ISSへのドッキングと分離
ISSへのドッキングと分離
| ドッキング日時 |
2011年5月18日午前5時14分（米国中部夏時間）
2011年5月18日午後7時14分（日本時間） |
| 分離日時 |
2011年5月29日午後10時55分（米国中部夏時間）
2011年5月30日午後0時55分（日本時間） |
| 結合時間 |
11日17時間41分 |
ドッキングの詳細はステータスレポート#05を、分離の詳細はステータスレポート#29をご覧ください。
船外活動
第4回船外活動を行うグレゴリー・シャミトフ宇宙飛行士
今回のミッションでは、4回の船外活動が計28時間44分にわたって行われました。ISSの組立てとしては、ISSから実施したものを含め、通算159回、計1,002時間43分の船外活動を実施したことになります。（参考：ISS組立のための船外活動）
船外活動では、材料曝露実験装置（Materials ISS Experiment: MISSE）の回収と新しいMISSEの取り付け、左舷側の太陽電池パドル回転機構（Solar Alpha Rotary Joint: SARJ）の潤滑作業、P6トラスの太陽電池パドル熱制御システム（Photovoltaic Thermal Control System: PVTCS）へのアンモニア充填作業、OBSSのS1トラスへの設置などが行われました。
なお、第4回船外活動はスペースシャトルクルーが実施する最後の船外活動（※）であるとともに、ISSで行われた船外活動の累計時間が1,000時間を超えた記念すべき船外活動となりました。
※最後のスペースシャトルミッションとなるULF7（STS-135ミッション）では、ISS長期滞在クルーが船外活動を実施する計画となっています。
第1回船外活動（飛行5日目）
| 開始日時 |
2011年5月20日午前2時10分（米国中部夏時間）
2011年5月20日午後4時10分（日本時間） |
| 終了日時 |
2011年5月20日午前8時29分（米国中部夏時間）
2011年5月20日午後10時29分（日本時間） |
| 作業時間 |
6時間19分 |
| 作業者 |
アンドリュー・フューステル、グレゴリー・シャミトフ両宇宙飛行士 |
| 主要作業内容 |
- MISSE-7の回収
- MISSE-8の取り付け
- S3トラスへの照明1台の設置
- 第2回船外活動で実施するP6トラスのPVTCSへのアンモニア充填作業の準備作業
- 「デスティニー」（米国実験棟）外壁へのワイヤレス通信アンテナの設置など
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詳細は第1回船外活動、ステータスレポート#09をご覧ください。
第2回船外活動（飛行7日目）
| 開始日時 |
2011年5月22日午前1時05分（米国中部夏時間）
2011年5月22日午後3時05分（日本時間） |
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| 2011年5月22日午前9時12分（米国中部夏時間）
2011年5月22日午後11時12分（日本時間） |
| 作業時間 |
8時間07分 |
| 作業者 |
アンドリュー・フューステル、マイケル・フィンク両宇宙飛行士 |
| 主要作業内容 |
- P6トラスのPVTCSへのアンモニア充填作業
- 左舷側SARJの潤滑作業
- 「デクスター」（特殊目的ロボットアーム）のカメラへのレンズカバーの装着
- デクスターのエンドエフェクタ（把持手）の潤滑作業など
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詳細は第2回船外活動、ステータスレポート#13をご覧ください。
第3回船外活動（飛行10日目）
| 開始日時 |
2011年5月25日午前0時43分（米国中部夏時間）
2011年5月25日午後2時43分（日本時間） |
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| 2011年5月25日午前7時37分（米国中部夏時間）
2011年5月25日午後9時37分（日本時間） |
| 作業時間 |
6時間54分 |
| 作業者 |
アンドリュー・フューステル、マイケル・フィンク両宇宙飛行士 |
| 主要作業内容 |
- ザーリャ外部へのPDGFと、ビデオ信号変換器（Video Signal Converter: VSC）の設置
- 米国側からザーリャへの電力供給配線の敷設
- デスティニー外壁へ設置したワイヤレス通信アンテナの配線接続作業（第1回船外活動で実施できなかった残作業）など
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詳細は第3回船外活動、ステータスレポート#19をご覧ください。
第4回船外活動（飛行12日目）
| 開始日時 |
2011年5月26日午後11時15分（米国中部夏時間）
2011年5月27日午後1時15分（日本時間） |
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| 2011年5月27日午前6時39分（米国中部夏時間）
2011年5月27日午後8時39分（日本時間） |
| 作業時間 |
7時間24分 |
| 作業者 |
マイケル・フィンク、グレゴリー・シャミトフ両宇宙飛行士 |
| 主要作業内容 |
- OBSSのS1トラスへの設置
- P6トラスのPDGFを回収し、OBSS後端のグラプル・フィクスチャ（Electrical Flight Grapple Fixture: EFGF）と交換
- デクスターの予備アームの固定解除など
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詳細は第4回船外活動、ステータスレポート#23をご覧ください。
船内活動
第3回船外活動クルーをサポートするシャミトフ宇宙飛行士
- スペースシャトルのロボットアーム（Shuttle Remote Manipulator System: SRMS）とSSRMSの運用（AMS-02の取り付け、ELC-3の取り付け、OBSSの設置など）
- ISSの米国側の二酸化炭素除去装置（Carbon Dioxide Removal Assembly: CDRA）のメンテナンス作業支援
- 船外活動の支援
- エンデバー号とISS間の物資の移送
- JAXAの「国際宇宙ステーションに滞在する宇宙飛行士の身体真菌叢評価（Myco）」実験のサンプル採取
- テレビ局、通信社とのインタビューなどの広報活動
主な問題など
電力分配箱（LCA-2）の故障
LCA-2の交換作業が終了したオービタ後方区画
エンデバー号の打上げは、当初、米国時間4月29日に予定されていましたが、打上げ当日の準備作業において、補助動力装置（Auxiliary Power Unit: APU）1台（APU1）のヒータ回路1基が起動しなかったため、打上げが延期されました。
APUは、オービタの可動翼（エレボンやラダー）などの油圧システムに動力を供給するシステムで、ヒドラジンをガス化し、このガスでタービンを回して油圧ポンプを駆動させます。ヒータ回路は各APUに2基あり、軌道周回中にヒドラジンが凍結するのを防ぐ役割があります。NASAの打上げ制約とフライトルールでは、APU3台全てと各ヒータが正常でなければ打上げは認めていません。
ヒータが起動しなかった原因を調査した結果、オービタ後方区画の電力分配箱（Load Control Assembly 2: LCA-2）の故障が原因であることが判明し、LCA-2の交換が行われました。
故障したLCA-2を検査したところ、LCA-2内の回路がショートしていることが確認されました。ショートが生じた根本的な原因がLCA-2内か、ヒータのサーモスタットとLCA-2間の電気配線に問題があったと考えて、APUヒータとLCA-2間に新しいバイパス配線を設置した状態でAPUヒータを起動したところ、正常に動作することが確認されました。
機体底部の耐熱タイルの損傷
機体底部の損傷箇所（左が損傷箇所を写した画像、右のイメージの赤い点が損傷箇所の位置）
飛行3日目のISSとのランデブ時にISSからスペースシャトルを撮影した写真を点検した結果、機体底部の耐熱タイルが損傷していたことが確認され、飛行6日目にOBSSを使用した機体の詳細点検が行われました。
詳細点検の対象となった損傷個所は、外部燃料タンク（External Tank: ET）とオービタとの接続部であるアンビリカル・ドアと右主脚のドアの間に位置する耐熱タイルで、大きさ約8.2cm×6.3cm、深さ約1.8cmの損傷が確認されましたが、OBSSで検査した結果、帰還に問題ないことが確認されました。
この損傷は、SRBカメラの映像を点検した結果、ETに付着していた氷が打上げ約70秒後に落下して衝突したことが分かりました。STS-134で使用したETはコロンビア号事故前に製造された古いETであったため、改良前の古い設計が原因であった固有のトラブルとして、次のSTS-135の打上げには影響しないと判断されました。
