De laatste ruimtewandeling van het shuttle-tijdperk vindt vandaag plaats, te beginnen om 8:22 uur. De twee spacwalkers zijn eigenlijk van de ISS-crew, Expedition 28's Mike Fossum en Ron Garan, maar worden bijgestaan door de shuttle-crew. Shuttle-piloot Doug Hurley en missiespecialist Sandy Magnus zullen de 58 meter lange robotarm van het station bedienen om de ruimtewandelaars tijdens de ruimtewandeling te manoeuvreren.
Fossum, EV-1, is de leidende ruimtewandelaar en draagt een pak met rode strepen, terwijl Garan, EV-2, een geheel wit ruimtepak draagt. De helmcamera van Fossum toont het nummer 20 en Garan is het nummer 18.
De ruimtewandelaars verplaatsen een defecte ISS-ammoniak-koelvloeistofpomp van een extern opbergplatform en slaan deze op in de laadruimte van Atlantis om terug te keren naar de aarde. Ze zullen ook een demonstratiekit voor robotachtige tankbeurten installeren en een experiment met ruimteonderzoek voor materiaalwetenschap.