Do ostatniej chwili przed zaplanowanym na 17.26 (naszego czasu) startem nie było pewne, czy nastąpi. Nad przylądkiem Canaveral na Florydzie cały piątek przechodziły burzowe chmury. Mimo to przygotowania prowadzone były według harmonogramu. Atlantis z czteroosobową załogą wzniósł się na orbitę na oczach tysięcy ludzi koczujących od kilku dni wokół Centrum Kosmicznego im. Kennedy'ego i szybko zniknął za niskimi chmurami. Do osiągnięcia orbity wystarczyło 8,5 min.
Na ostatni w historii start wahadłowca – ikony Ameryki – oczekiwało ok. 750 tys. ludzi. Takich tłumów nie było tu od startu Apollo 11, pierwszej misji na Księżyc.