El vuelo había sido sometido a duras pruebas de seguridad después de que el transbordador Columbia se desintegró sobre Texas el 1° de febrero del 2003, matando a sus siete tripulantes. El lanzamiento del Discovery había sido dispuesto para el 13 de julio, pero un sensor de combustible falló en una prueba de rutina previa al despegue y obligó a cancelar el intento. Desde entonces, cientos de expertos de la NASA trabajaron en el problema pero no fueron capaces de identificar la causa.

El equipo de astronautas, liderado por la comandante de la NASA Eileen Collins, llegó al lugar del lanzamiento vestido con sus característicos trajes naranja brillantes.

El lanzamiento había sido diseñado para que 112 cámaras capturen las imágenes que serán analizadas después del despegue para comprobar la caída del depósito externo de combustible. Collins y su tripulación -el piloto James Kelly, el ingeniero de vuelo Stephen Robinson, el astronauta japonés Soichi Noguchi y los astronautas de la NASA Andrew Thomas, Wendy Lawrence y Charles Camarda- planean estar 12 días en órbita.

En las últimas horas de la segunda cuenta regresiva, los ingenieros de la NASA analizaron el comportamiento del sensor poco después de que el hidrógeno líquido comenzara a fluir en el gigantesco tanque externo de la nave. Los sensores se ubican cerca del fondo del tanque, y una vez que fueron cubiertos por el combustible, los ingenieros comenzaron una simulación computarizada de un tanque vacío para ver si los sensores operaban adecuadamente. Y así lo hicieron. La NASA estaba preparada para alterar una regla de vuelo que permitiera el lanzamiento del transbordador incluso con un sensor funcionando en forma anormal, pero las pruebas iniciales durante la carga de combustible determinó que ello no sería necesario.