Antes del acoplamiento, Hobaugh maniobró el Atlantis a través de una rotación hacia atrás para dejar expuesto el escudo de calefacción a los ingenieros de vuelo de la estación y fotógrados Jeffrey Williams y Nicole Stott. Las fotos serán transmitidas al Control de la Misión para que sean evaluadas por los expertos en imagen y directivos de la misión para determinar si el escudo de calefacción sufrió algún daño durante el lanzamiento.

Atlantis despegó el lunes del Centro Espacial Kennedy en Florida. Su vuelo de 11 días incluirá tres caminatas espaciales y la instalación de dos plataformas a la estructura o esqueleto de la estación. Las plataformas conservarán piezas de respuesto para mantener las operaciones de la estación después de la retirada de los transbordadores.

La misión STS-129 del Atlantis es la quinta y última misión de transbordadores de la NASA en 2009. Sólo se tienen previstos cinco lanzamientos de transbordador más antes del planeado retiro en septiembre de 2010 de la flota del transbordador espacial.