Nei suoi dodici giorni di missione Atlantis porterà alla Stazione rifornimenti e parti di ricambio per l’avamposto orbitale tramite il modulo logistico Raffaello (MPLM, Multipurpose Logistics Module).
La missione porterà sulla ISS anche un sistema per testare la possibilità di eseguire roboticamente un rifornimento di propellente per veicoli spaziali.
Verrà poi riportata a Terra una pompa di ammoniaca non funzionante, la quale verrà studiata dalla NASA per cercare di comprendere meglio cosa l’ha fatta guastare nell’ottica di progettare migliori pompe per un prossimo futuro.
L’equipaggio di Atlantis STS-135 è composto dal Comandante Chris Ferguson, dal Pilota Doug Hurley e dai Mission Spacialist Rex Walheim and Sandy Magnus.