シャトルは打ち上げから約8分50秒後に外部燃料タンクを切り離し、約45分後に地球を周回する軌道に到達した。NASAは「打ち上げは成功した」と発表した。

土井さんは1997年に続き2回目のシャトルの搭乗。今回はきぼうの施設を初めて国際宇宙ステーション(ISS)に取り付けるのが最大の任務。

NASAによると、エンデバーの飛行は順調。打ち上げ約２時間後には、きぼうを格納した貨物室のドアが開き、設置に向けての作業が進んでいる。土井さんのロボットアームの操作で、打ち上げ時の損傷がないか検査した後、ドッキングなどの作業に移る。

設置作業はドッキング後の飛行4日目に開始する。シャトルのロボットアームを操作して、貨物室から船内保管室を取り出し、約2時間かけてＩＳＳの「ハーモニー」という施設に取り付ける。

土井さんはその後、船内保管室の電源を入れ、空気が供給されたことを確かめた後、室内の浮遊物から顔を保護するゴーグルと医療用のマスクを装着して入室。日本初の有人宇宙施設に日本人が初めて入る、宇宙開発史に残る記念すべき瞬間となる。