Der letzte Weltraumspaziergang der Shuttle-Ära findet heute um 8:22 Uhr statt. Die beiden Spacwalker stammen tatsächlich von der ISS-Crew, Mike Fossum von Expedition 28 und Ron Garan, werden jedoch von der Shuttle-Crew unterstützt. Der Shuttle-Pilot Doug Hurley und der Missionsspezialist Sandy Magnus werden den 58 Fuß langen Roboterarm der Station bedienen, um die Weltraumspaziergänger während des Weltraumspaziergangs zu manövrieren.
Fossum, EV-1, ist der führende Weltraumspaziergänger und trägt einen Anzug mit roten Streifen, während Garan, EV-2, einen rein weißen Raumanzug trägt. Die Helmkamera von Fossum zeigt die Nummer 20 und Garans die Nummer 18 an.
Die Weltraumspaziergänger bewegen eine fehlerhafte ISS-Ammoniakkühlmittelpumpe von einer externen Stauplattform und lagern sie im Frachtraum von Atlantis, um zur Erde zurückzukehren. Sie werden auch ein Demonstrationskit für das Auftanken von Robotern und ein Materialexpositionsexperiment für Materialwissenschaften installieren.