STS-135
Согласно планам НАСА, у этой миссии не было челнока-спасателя, и в случае невозможности возврата шаттла на Землю астронавты были бы эвакуированы с помощью российских кораблей «Союз». Именно отсутствием челнока-спасателя объясняется такой малочисленный экипаж шаттла — впервые шаттл отправился к МКС всего с 4 астронавтами на борту (последний раз экипаж из 4 человек осуществлял полёт за 28 лет до этого в апреле 1983 года при первом полёте шаттла Челленджер (STS-6)).Во время совместного полёта «Атлантиса» и МКС осуществлён один выход в открытый космос, в котором участвовали астронавты двадцать восьмого экипажа МКС Рональд Гаран и Майкл Фоссум.
Это 160-й выход в космос связанный с МКС.
STS-135
Рональд Гаран направился к манипулятору станции и закрепил себя на нём. Гарану предстояло переносить в руках насос системы охлаждения. На манипуляторе Гаран был подведён к насосу, который находился на внешней платформе № 2 (External Stowage Platform No. 2). Фоссум находился здесь же, он начал раскручивать крепления насоса. В 14 часов 35 минут Гаран поднял насос руками, вес которого 635 кг (1400 фунтов). Гаран вместе с насосом начал передвигаться на манипуляторе к грузовому отсеку «Атлантиса». В 15 часов 15 минут Гаран приблизился к месту установки насоса в грузовом отсеке. Сюда же переместился и Фоссум, чтобы закрепить насос. В 15 часов 34 минуты насос был закреплён.
В 15 часов 45 минут астронавты поменялись местами: Фоссум закрепился на манипуляторе, а Гаран начал передвигаться по поверхности грузового отсека и станции. В 16 часов 20 минут астронавты сняли крепления с робота автоматической заправки космических аппаратов и Фоссум поднял его на руках. В 16 часов 25 минут Фоссум переместился в платформе, на которой установлен робот Декстр. В 16 часов 37 минут робот автоматической заправки установлен на платформе. Гаран отправился к шлюзовому модулю, чтобы забрать комплект экспериментальных материалов и другой комплект инструментов. В 17 часов 25 минут Гаран переместился к транспортной платформе № 2 и начал устанавливать здесь комплект экспериментальных материалов. Эта работа была закончена в 17 часов 47 минут.