Шаттл отстыковался от американского сегмента Международной космической станции (МКС) примерно в 15.00 мск в понедельник. Отстыковку НАСА планировало на 6 марта, однако затем решило перенести. Это было сделано, чтобы успеть распаковать и оснастить модуль Permanent Multipurpose Module. Кроме того, необходимо было еще погрузить мусор в отсек грузового корабля HTV-2, чья отстыковка запланирована на конец марта.
В главную задачу шаттла во время этого полета входила доставка различных грузов на МКС. На борт станции был доставлен «Робонавт-2» (Robonaut 2, R2). Это первый человекоподобный робот, совместная разработка General Motors и НАСА.
Кроме этого, шаттл доставил еще и новый многофункциональный модуль «Леонардо». Ранее с его помощью доставляли оборудование на станцию с Земли, а затем обратно. Теперь «Леонардо» останется пристыкованным к станции навсегда, выполняя роль дополнительного складского помещения.
39й полет стал для «Дискавери» последним. Он первым из оставшихся в Америке шаттлов «уходит в отставку». Теперь «Дискавери» украсит один из музеев в США. Следом за ним в ближайшее время завершат свои полеты в космос шаттлы «Индевор» и «Атлантис».