Muatan utama wahana ini adalah modul logistik multifungsi sarat dengan perlengkapan dan peralatan untuk Stasiun Luar Angkasa Internasional. Misi ini juga akan melepas dan mengganti sebuah perakitan tangki amonia di luar stasiun dan mengembalikan sebuah Lightweight Adapter Plate Assembly (LWAPA), yang terletak di modul Columbus. Misi ini memiliki jumlah muatan terbanyak sejak misi STS-107.
^NASA (September 24, 2009). "Consolidated Launch Manifest". NASA. Diakses tanggal October 16, 2009.Parameter |dateformat= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)