Atlantis so izstrelili po petdnevni preložitvi zaradi orkana Lili in po večmesečnih popravilih razpokanih cevi vseh ameriških vesoljskih raketoplanih na dovodih vodika.Do zadnjega zapleta je prišlo dan pred vzletom, ko so inženirji odkrili težave z grelcem, ki ga uporabljajo, da se v cevi za odstranjevanje vode iz gorivne celice ne nabira led. Kljub temu so se odločili za polet, saj so za odvajanje presežka vode na voljo še drugačne možnosti.
Kot je ameriška vesoljska agencija NASA še sporočila, se bo prvi od treh vesoljskih sprehodov med sedemdnevnim obiskom vesoljske postaje začel v četrtek. Atlantis se bo vrnil na Zemljo 18. oktobra, to je, po desetih dneh in 20 urah. Gre za peti polet raketoplana letos, 15. na MVP in 111. od aprila 1981, ko so ZDA izstrelile prvo vesoljsko plovilo za večkratno uporabo. Širokokotna televizijska kamera blizu vrha zunanjega rezervoarja, ki je zajela Atlantis, del rezervoarja in desno startno raketo, je prvikrat posnela vzlet in oddaljevanje raketoplana od izstrelitvene rampe 39B od zgoraj. Sliko so prejemali dve minuti, nato pa so motorji za ločitev startnih raket leče 15 centimetrov dolge kamere zameglili.
Raketoplan, zunanji rezervoar in startni raketi so imeli ob izstrelitvi skupno maso 2.052.732 kilogramov, od tega Atlantis 116.640 kilogramov. Na MVP letijo poveljnik Jeffrey Ashby, pilot Pamela Melroy, inženir poleta Sandra Magnus, ruski kozmonavt Fjodor Jurčihin in vesoljska "sprehajalca" Piers Sellers in David Wolf.
Ameriški nadzorni center v Houstonu, Teksas, je po nekaj dneh prekinitve, ko je zaradi orkana v ZDA upravljal postajo podoben ruski center v Koroljovu pri Moskvi, ponovno prevzel nadzor nad MVP.
Glavni cilj poleta, ki ima tokrat oznako STS-112, je pritrditev 13,6 tone težkega in 13,7 metra dolgega aluminijastega nosilca, imenovanega S1 (S-One), drugega od enajstih delov nastajaočega prečnega ogrodja za sončne celice, plošče za odvajanje toplote in ozkotirno progo za voziček, ki bo premikal kanadsko mehanično roko Canadarm 2. Tretji del nameravajo dodati novembra med poletom STS-113. Ko bo vseh enajst delov združenih, bo ogrodje merilo 110 metrov. Na S1 je tudi premična delovna ploščad.
