修複工作被認為是整個任務中最困難的一項工作。空間站內一個控製運轉的陀螺儀在去年10月出了問題，這個陀螺儀的用途本是控製空間站的轉向，出問題後陀螺儀不得不關閉。STS-118的工作人員將在這一期任務中更換這個陀螺儀。為了這一項任務，全體機組成員培訓了將近一年的時間。
STS-114成員也曾經在2005年更換過一個壞掉的陀螺儀，機組成員可以從他們那期總結相關經驗。
STS-118是一項為期11天的任務，其中包括3次太空行走。但由於空間站一項重大的進步，奮進號將能首次使用來自空間站的供電係統。因此，一旦這項空間站電力轉換係統激活並投入使用，機組成員將可以在空間站多留3天，並增加一次太空行走。
在肯尼迪航天中心著陸。奮進號此次飛行將首次攜帶新型電力轉移係統進入太空，可讓對接後的奮進號使用空間站的太陽能，如果獲得成功，可以使奮進號任務延長為14天。
威廉姆斯和安德森進行第四次太空行走，檢查實驗室1C2‐03和節點1C2‐02微流星體和軌道垃圾防護罩，檢查運輸路線剩餘的P6桁架散熱器推拉鉚釘安全性，在實驗室上安裝EWIS天線（2），在S1桁架最高點耳軸上安裝軌道器遙控臂傳感器係統停靠支撐設備，在S3桁架攝像機端口1安裝無線電視設備，從事其它工作。
STS-127飛行任務
美國東部時間2009年7月15日18時3分（北京時間16日6時3分），此前已5次推遲發射的美國“奮進”號航天飛機從佛羅裏達州肯尼迪航天中心成功升空，飛赴國際空間站。美國航天局的電視直播畫麵顯示，“奮進”號升空２分５秒之後，兩個固體火箭助推器與航天飛機的外部燃料箱順利分離，飛行８分半鍾之後，火箭發動機按規程開始關閉。固體火箭助推器在分離後向大西洋方向墜落，美航天局將利用回收船將它們回收。
“奮進”號的發射可謂好事多磨。它原定６月份升空，但由於外部燃料箱附近的排氣係統發生泄漏，其發射被兩次推遲。此外，天氣原因還曾導致“奮進”號7月11日、12日、13日的發射連續“泡湯”。美航天局氣象部門15日預測，肯尼迪航天中心附近天氣適合發射的概率達到60％。最終，天氣沒有再次作梗。
“天氣終於眷顧我們了，現在該起飛了，”美航天局發射主管皮特·尼克倫科在發射前對“奮進”號中的７名宇航員說，“我們的堅持不懈終於得到了回報。”
按計劃，“奮進”號將於17日與國際空間站對接。屆時，空間站內的人數將達到13人，創曆史新高，此前的紀錄為10人。這一切得益於國際空間站上的水循環設備5月份開始供水，空間站上的宇航員因此得以擴編，從3人增至6人。
奮進”號此行將為空間站送去日本“希望”號實驗艙的最後一個組件，即外部實驗平台和其他設施，為空間站宇航員運送約288千克食物。“希望”號實驗艙由日本建造，由美國航天飛機分３次送上空間站。
“奮進”號宇航員將在為期16天的任務期內進行５次太空行走，完成實驗平台的安裝工作，並給空間站外的太陽能電池板更換電池。此外，美國宇航員蒂姆·科普拉還將接替日本宇航員若田光一加入國際空間站長期考察組，後者將隨“奮進”號返回地球。