对接发生在地球上空约350公里高度处，如果“发现”号宇航员往地球看去，那么他们的脚下正好是西班牙。“发现”号与空间站的“亲密接触”是一个高速的动态过程。它们“伸手”去够对方实现“共舞”时的速度达到每小时2．82万公里。
美国宇航局的电视直播画面显示，“发现”号的引擎停止后，空间站的插销自动钩住航天飞机。随后飞船舱门打开，德国宇航员托马斯·赖特尔人座合一，按照预定计划“运
进”附着在太空实验室的俄罗斯“联盟”号载人飞船。
在实现对接前一小时，“发现”号还在空间站下面约180米处做了一个漂亮的“360度大翻身”，以便空间站内的两名宇航员能居高临下拍摄“发现”号的全身照，检查航天飞机底部隔热板在发射升空过程中是否受到损伤。
高难度的“360度大翻身”由“发现”号机组指令长史蒂文·林赛指挥完成。这是自2003年“哥伦比亚”号航天飞机失事以来，美国飞船第二次在对接前实行此类“非常规动作”。
完成“翻身”动作后，“发现”号启动机动引擎，进行最后的对接尝试。约1小时40分钟后，“发现”号按地面指令打开舱门，7名宇航员面带笑容，依次“飘”进空间站内，有的还倒立着“飘”进去。空间站上的两名宇航员维诺格拉多夫和威廉斯与他们热情拥抱，空间站迎来久违的热闹场面。空间站上的威廉斯通过电波向“发现”号问好：“通过窗户看到你们真高兴！”机长林赛回应道：“杰夫，很高兴见到你。我们一切运行正常。你们看起来很不错啊。”
