האסטרונאוטים קורבמן ופוגלסאנג התקינו את רכיב P5. הלילה צפויה הליכת חלל שניה לחיווט מערכת החשמל של התחנה לקולטי השמש שעל P6 * לא צפויה בדיקה מאוישת של הכנף הפגועה
הליכת החלל החלה ביום שלישי בשעה 3:31 אחר הצהרים שעון החוף המזרחי (22:31 שעון ישראל) והסתיימה ב-10:07 שעון החוף המזרחי – 05:07 שעון ישראל ביום רביעי בבוקר. רכיב P5 הוצמד לרכיב P4, לאחר כשעתיים ורבע מתחילת הליכת החלל. האסטרונאוטית ג'ואן היגנובוטאם השתמשה בזרוע הרובוטית של התחנה כדי להזיז את הרכיב החדש למרחק סנטימטרים אחדים מהעמדה, ולאחכ מכן הינחו הולכי החלל את היגנובוטאם כיצד לכוון את הזרוע למקום המדויק.
לאחר חיבור הרכיב, השלימו האסטרונאוטים גם את חיבור התשתיות אליו – הכוונה היא לכבלי הנתונים, החשמל והחימום. הם גם החליפו את המצלמה המקולקלת שהיתה מחוץ לרכיב S1. מכיוון שהם הקדימו את לוח הזמנים, איפשרה להם נאס”א גם לבצע כמה מהמשימות הפשוטות שהיו צפויות להליכות החלל הבאות.
בתום הליכת החלל, בירך קורבים את זוכי פרס נובל, לרבות ג'ון מאטר ממרכז טיסות החלל גודארד של נאס”א, שזכה בפרס בזכות תרומתו להבנת תאורית המפץ הגדול.
במשימה STS-116 צפויות עוד שתי הליכות חלל שבמהלכן יחווטו האסטרונאוטים מחדש את כל מערכת החשמל של התחנה. הצעד הראשון יתרחש הלילה, כאשר השניים יסובבו את קולטי השמש, כך שמעתה ניתן יהיה להפעילם מרחוק ולכוונם לעבר השמש אוטומטית. הליכת החלל השלישית צפויה לשבת.
בנוסף, מרכז הבקרה של נאס”א ביוסטון דיווח למפקד הדיסקברי, מארק פולאנסקי כי צוותו אינו נדרש לבצע בחינה ממוקדת של מגן החום של התחנה בהליכת החלל של יום רביעי. כידוע בוחנים בנאס”א אם נפילת קצף בעת השיגור ופגיעת מיקרו מטאוריט בכנף עלולים לסכן את האסטרונאוטים בדרכם חזרה לכדור הארץ והתשובה היא שאין חשש כזה.
