Atlantis STS 117, 118 eme vol depuis 1981, 28 eme pour l'OV 104 quitte le pad 39A du KSC le 8 juin 2007 à 19h 38:04, heure locale (23h 38:04 TU) après un compte à rebours sans histoire. Ce lancement a lieu alors que la station ISS passe au dessus du KSC. Frederick Sturckow (2 vols) est le commandant de bord, assisté de Lee Archambault. A leur coté, Steven Swanson, Patrick Forrester (un vol), James Reilly (2 vols), John "Danny" Olivas and Clay Anderson.
L'ascension est "nominale": après la manoeuvre de roll qui permet d'orienter le Shuttle vers le bon azimut, la zone de pression dynamique maximale Q max est passé. Au bout de 2 mn 10s, les boosters sont largués. T+ 4mn, le retour au KSC n'est plus possible, les sites TAL en Europe prennent la relève. T+ 6 mn, Atlantis se remet "la tête en l'air" pour faciliter les communications avec le satellite relais TDRS. 8 mn 35 s après le décollage, les moteurs SSME sont arrêtés, Atlantis est sur orbite. Le réservoir externe est largué, puis manoeuvrant avec les moteurs OMS, Atlantis s'installe sur une orbite plus stable. La poursuite de la station doit se dérouler sur 2 journées avec un amarrage le 10 juin à 15h 38. 

Le 9 juin, pour le second jour de vol, l'équipage est réveillé à 14h 10, TU. Au programme de la journée, inspection des scaphandres et des outils qui seront utilisés lors des EVA dès mardi. Aidé par l'extension OBSS du bras RMS, les astronautes commencent l'inspection du bouclier thermique de l'Orbiter, une procédure maintenant rodée depuis la reprise des vols en 2005. Le bras RMS a déjà montré le décollement d'une couverture thermique sur le pod OMS gauche. La situation est considérée comme nominale, les ingénieurs au sol vont étudier si ce décollement aura un impact lors du retour dans l'atmosphère. L'inspection de la voilure et du nez prend près de 5 heures. 

L'analyse des films pris lors de la séparation du réservoir externe montre la perte d'un morceau d'isolant de 15 cm sur 7 près de la ligne d'alimentation en oxygène liquide

Le bras RMS montre qu'un coin d'une couverture isolante s'est décollé sur le pod OMS gauche. Les responsables vont analyser les images du décollage pour détecter la chute d'éventuelle d'un cache protecteur en papier qui recouvrait les tuyères des moteurs RCS. La NASA pense plutôt a un mauvais collage dans l'OPF que le flux d'air pendant l'ascension a soulevé. 

10 juin, Flight day 3, l'équipage s'est levé à 13h, TU. La poursuite vers ISS continue. Atlantis abordera la station après la manoeuvre de rotation, dite Rendezvous Pitch Maneuver qui permettra à l'équipage de l'expédition 15 de photographier en haute résolution le ventre de l'Orbiter à la recherche d'impacts. 10 batteries ont été chargé pour les appareils photos (Kodak DCS 760). La jonction au PMA est prévu à 19h 39, heure de Houston. 
A 17h, Atlantis effectue sa dernière manoeuvre avant la jonction, la Terminal Initiation. Les moteurs OMS sont allumés pour placer l'Orbiter sur une trajectoire directe d'interception avec ISS après une révolution et demi.
A 18 h 28, Atlantis passe sous la "R bar", la ligne imaginaire qui relie ISS au centre de la terre. La manoeuvre RPM débute à 18 h 35 (l'Orbiter survole l'Amérique du Sud) et dure 9 minutes pour réaliser une rotation de 360°. Les astronautes d'ISS n'ont que 93 secondes pour photographier le ventre d'Atlantis distante de 180 m avec des appareils photo équipés d'objectifs de 400 et 800 mm de focale.
18 h 48, Atlantis s'approche d'ISS selon une trajectoire en arc de cercle dont la station est le centre. Elle est à 120 m de la station. Au sommet de cet arc, elle sera aligné au module PMA.
A 19h, Atlantis passe la "V bar", la ligne traversant la station sur son orbite. Elle est à 110 m de distance et s'approche à 6 cm par seconde. Les derniers métres se font à la vitesse de 3 cm par seconde.
A 19h 38, alors que l'Australie est survolé, c'est la jonction avec le PMA relié à Destiny. Atlantis donne la petite impulsion qui permet d'engager les verrous de fermeture avant la rétraction des anneaux de jonction. Le sas sera ouvert à 21h 21. 

Dans le même temps où les astronautes s'apprêtent à pénétrer dans la station, le bras RMS est préparé pour extraire de la soute les 16 tonnes que représente la poutre S3-S4 avec ses panneaux solaires. Lentement, la précieuse charge est soulevée et positionner à coté d'Atlantis attendant que le bras RMS de la station la prenne à son tour à 00h 19. La mise en place au bout de S1 se fera au matin du 4eme jour de vol. 
Trois sorties EVA sont prévues pour activer les panneaux S3-S4 et rétracter le panneaux P6-2B. Pour la NASA, l'activation des panneaux solaires sera la partie la plus difficile de la mission comme l'ont montré les astronautes lors de la mission STS 116 en décembre dernier. Reily et Olivas réaliseront la première et la 3eme EVA, tandis que Swanson et Forrester mèneront la seconde et l'éventuelle 4eme en cas de nécessité. 

11 juin, flight day 4, Reily et Olivas se préparent pour leur première sortie. Dans la station, les occupants de l'expédition 15 aidé du bras SSRMS déplacent la poutre S3-S4 et la place au bout de S1. Le boulonnage est automatique comme pour les poutres P3-P4. A 18h 28, S3-S4 est lié mécaniquement à S1. Pendant quelques minutes, les CMG, les gyroscopes qui contrôle l'attitude de la station ont été saturés, Atlantis a du prendre le relais avec ses moteurs RCS. Les propulseurs russes ne se sont pas allumés. Quand les CMG se sont remis à fonctionner correctement, Atlantis leur a abandonné le contrôle de la station. 
A 20h 03 débute la première EVA. Jim Reilly et John “Danny” Olivas commencent à mettre en place les liaisons électrique reliant S1 à S3. Les astronautes enlèvent les caches recouvrant les panneaux solaires et activent l'alimentation de S4 avant de déployer les radiateurs dissipateur de chaleur. 
Il est 2h 18 quand les astronautes regagnent le sas US après une sortie de 6h 15. Le déploiement des panneaux solaire se fera dans la nuit par le centre de Houston. Les responsables NASA ajoutent deux journées de vol supplémentaires à la mission ainsi qu'une 4eme EVA pour pouvoir réparer la couverture thermique du pod OMS. Une des particularités de cette protection thermique est de garder en "mémoire" la forme que l'on lui a donné. Les astronautes devront remettre le morceau en place, à défaut l'attacher sur la tuile de devant. Atlantis reviendra au KSC le 21 juin après un vol de 13 jours.

12 juin, flight day 5, les astronautes sont réveillés à 13h au son de "Wonderfull world" de Louis Armstrong. Au programme de la journée, le déploiement des panneaux solaire S4. A 15h 46 commence le déploiement de la première aile 1A. Arrivé à 50%, une pause est faite pendant une demi heure. A 16h 23, le déploiement reprend et se termine 6 minutes plus tard. La seconde aile 3A commence à se déployer à 17h 11 et se termine à 18h. 

En fin d'après midi, une alarme "incendie" se déclenche à bord du module russe Zvezda. Il s'agit en fait d'une fausse alarme due à un ordinateur en surcharge. Cet ordinateur a "raccroché" déclenchant toute une série de réaction en chaînes dans la station au moment où se déployaient les panneaux solaire S4. Le problème a obligé les contrôleurs au sol à utiliser les moteurs RCS d'Atlantis pour assurer la stabilisation de la station en place du module de service Zvezda. Vers 01h, les GMC sont remis en route et la station reconfigurée pour suivre le mouvement du soleil. 

La partie russe d'ISS utilise 3 ordinateurs pour le contrôle d'attitude de la station grâce aux moteurs du module Zvezda. 3 autres ordinateurs assurent le contrôle des autres systèmes comme le générateur d'oxygène. En opération normale, la station est reliée au gyroscopes américain CMG qui assurent les petites  corrections d'attitude sans consommer de carburant. Les grosses corrections d'attitude sont réalisées par les  moteurs du module Zvezda. Le système permet d'orienter la station afin que les panneaux solaire suivent le mouvement du soleil et d'assurer une bonne régulation de température des systèmes extérieurs. Les 3 ordinateurs russe sont redondant, si un tombe en panne, les autres peuvent assurer le travail. Quand l'ordinateur est tombé en panne, il n'a pu redémarrer. Quand la poutre S4 a été installé, tout le système russe est tombé en panne. Cette panne laisse la station sans contrôle de la part des russes. Seule Atlantis peut assurer ce contrôle. Le problème devra être résolu avant le départ d'Atlantis.

13 juin, FD 6, Patrick Forrester et Steve Swanson sont à l'honneur avec la seconde EVA. Juste avant de sortir du sas US, les contrôleurs au sol s'emploient a commencer la rétraction du panneau solaire P6-2B. A 14h 42, les premières lamelles rentrent dans leur logement. A 15h 06, trois sections sont rentrées. Après une petite pause d'une heure, elle reprend.
A 18h 28, les astronautes sortent du sas et aident les contrôleurs à rentrer les derniers éléments du panneaux P6. Aidé d'une spatule, Pat Forrester s'applique à délicatement replier les ailes en accordéon avant leur rentré dans leur containeur. 13 des 31 sections restent à rentrer, lorsque les astronautes démarrent la seconde tache de leur sortie à 21h, l'activation du joint rotatif de S4, le Solar Alpha Rotary Joint" SARJ permettant aux panneaux solaires de "suivre" le soleil. Les outils utilisés pour cette EVA sont ingénieux et nouveaux suite à la perte de boulons lors de la mission 116, des doubles dé visseuses. Les astronautes installent 4 barres de force pour rigidifier la structure. Ils ont beaucoup de difficultés avec les boulons. Finalement, à 01h 45, les astronautes rentrent dans le sas après une sortie de 7h 16. La rétraction finale de P6 aura lieu demain.

Dans la journée du 14 juin, les ingénieurs réussissent à rétablir les communications avec le système de guidage russe et les ordinateurs qui le contrôle. Des données ont été reçus par télémétrie et vont aidé à restaurer le système. Juste avant, les ingénieurs russes avaient coupé l'alimentation du segment US et tenter de restaurer le système dans le module Zvezda sans succès. Selon les ingénieurs, la mise en place des panneaux S4 ou le branchement d'un circuit servant à alimenter le segment russe a déclenché de substantiels changements dans l'alimentation électrique du laboratoire. Les ordinateurs construits en Allemagne par Daimler-Benz sont connus pour être "sensible" aux "bruit" électrique. Une "décharge électromagnétique" a pu affecter l'alimentation des ordinateurs au point de les faire tomber en panne. 

15 juin, FD7, la 3eme EVA va permettre à Reily et Olivas de réparer la protection thermique du pod OMS d'Atlantis. Danny Olivas devra remettre la couverture dans son logement et fixer le tout avec des agrafes chirurgicale (l'agrafeuse du kit d'urgence médicale) et des épingles aux autres couvertures adjacentes. Il est prévu aussi la poursuite de la rétraction des panneaux solaires de P6. Une dernière EVA est programmée pour le 19 (Pat Forrester et Steve Swanson).

Vue du pod OMS où la protection thermique s'est décollé. A l'aide d'agrafes et de goupilles, les astronautes vont "recoudre" les deux morceaux après les avoir remis à sa place.

Les russes envisagent de lancer au plus tôt un nouveau vaisseau Progress vers le 23 juillet au lieu de début août. Il emporterait de nouveaux systèmes pour alimenter les ordinateurs d'ISS.
Reily et Olivas sortent dans l'espace à 17h45. Tandis que Olivas, attaché au bras RMS se dirige vers le pod d'Atlantis, Reily se dirige lui vers le module Destiny pour installer un conduit d'hydrogène sur l'extérieur du module en remplacement  d'un conduit d'évacuation de l'eau pour un nouveau  générateur d'oxygène. Olivas, positionné au dessus du pod OMS appuie avec ses gants sur la couverture isolante et la remet en place. Avec l'agrafeuse, il plante une demi douzaine d'agrafes pour la fixer solidement. Il termine l'opération avec des goupilles d'acier. Olivas rejoint Reily sur Destiny pour terminer la fixation d'un panneau extérieur avant de se rendre près des panneaux P6 pour terminer leur rétraction. Elle commence à 23 h et se termine à 01h sans problème. Le panneau ainsi replié sera mis au bout de P4 à la fin de l'année. La sortie se termine à 01h 25. Elle a duré 7h 58.

A bord de la station, les cosmonautes russe ont essayé toute la journée de relancer les ordinateurs. En "by passant"  une alimentation secondaire, l'équipage a pu relancer le système à 80%. Les ingénieurs au sol avaient demandé aux astronautes Reily et Olivas de déconnecter un câble installé en début de semaine sur S4 pour isoler le problème mais sans succès. Quatre ordinateurs sur 6 marchent. 

16 juin, FD8, les astronautes sortent dans l'espace pour terminer l'activation du joint rotatif SARJ du panneau S4. La sortie débute à 04h 26 et se termine 6h 29 mn plus tard. Pat Forrester et Steve Swanson ont enlevé les dernières cales du joint et le support en "Y" qui maintenait la poutre dans la soute permettant le passage du chariot vers S3. Des plateformes de travail sont installés au bout de S4 pour la mise en place de S5 en août prochain (STS 118). Les deux hommes terminent leur EVA en installant un câble informatique à l'extérieur entre les modules US et russes. 

Anderson est "officiellement" à bord de la station le 17 juin avec l'expédition 15 Fyodor Yurchikhin et Oleg Kotov et le restera jusqu'en octobre. Il sera remplacé par Daniel Tani (STS 120). Sunita Williams retournera sur terre avec Atlantis le 19 juin. L'expédition 15 retournera sur terre fin septembre, l'expédition 16 devant s'amarrer à ISS le 4 octobre, pour commémorer le 50eme anniversaire du lancement de Spoutnik 1. D'ici la fin de l'année, ils assisteront les équipages Shuttle pour la mise en service du Node 2 Harmony et du module Columbus. Sunita Williams bat ainsi le record de durée de séjours dans l'espace détenu par Shanon Lucid avec 188 jours.

18 juin, FD10, Atlantis se sépare d'ISS. A 14h 42, les deux vaisseaux se quittent. Atlantis reste à proximité puis faisant un grand tour en profite pour visualiser le travail réaliser durant ce vol. Dans l'après midi, le bras OBS est mis à  contribution pour inspecter la protection thermique de l'Orbiter. Le résultat des observations sera comparé à l'inspection réalisée le lendemain du décollage. 

21 juin, le retour est prévu dans l'après midi avec deux opportunités au KSC à 17h 55 et 19h 30. La météo en Floride n'est pas bonne avec des nuage et des orages. L'équipage est levé à 09h 40. Les portes de la soute sont refermées à 14h 39, mais à 15h 49 le centre de Houston décide de prolonger la mission d'une autre révolution le temps que la météo s'améliore au KSC. A 17h 33, la décision tombe, Atlantis reste un jour de plus en orbite. L'atterrissage est programmé pour 18h 18 le 22 juin en Floride ou en Californie.

22 juin, dernière journée en orbite. Atlantis reçoit le "go" pour un retour à 18h 18, mais les conditions de pluies sur la piste du KSC repousse le retour d'une orbite. A 19h 50, le centre de Houston décide de faire revenir Atlantis en Californie sur la piste en dur 22 du lac Edwards à 19h 49. Les moteurs OMS sont mis à feu à 18h 43 pendant 2 mn 33 s pour décrocher de l'orbite. Atlantis passe au dessus de l'océan Indien. A 19h 12, le Sud de l'Australie est survolé. La trajectoire est N-E. La ENTRY INTERFACE est frnachit à 15h 18. La zone EI est définie comme le moment où la température à l'extérieur de l'Orbiter commence à monter. Atlantis est à M25 avec le nez relevé à 40° volant à 121 km d'altitude. Quatre virages sont réalisés à haute altitude pour réduire la vitesse et dissipé l'énergie emmagasinée. 19h 32, les surfaces aérodynamique des ailes redeviennent efficace, l'altitude est de 60 km. 
19h 38, les stations au sol verrouille Atlantis à 50 km d'altitude. Pour l'approche, Atlantis vire de 180° pour s'aligner sur la piste 22. Sortie du train, Atlantis se pose à 19h 49 après un vol de 13 jours 20 heures et 12 minutes. C'est le 51eme retour en Californie depuis 1981 et le second depuis le retour en vol avec STS 114.