Основната цел на мисия STS-117 е доставка в орбита и монтаж на място на Ферми S3 и S4 и частична смяна на екипажа на Експедиция 15. Освен това трябва да се демонтират временните панели на слънчевите батерии и разгръщане на тяхно място на новия комплект батерии, които осигуряват около 25 % от енергията за МКС.
За изпълнение на задачите за полета са извършени четири излизания в открития космос, като по време на едната (третата) космическа разходка освен работите по монтажа на фермите и батериите върху тях се прави ремонт на повредената при старта обшивка на совалката. По време на мисията астронавткатаСунита Уилиамс подобрява рекорда на Шанън Лусид от 1996 г. за непрекъснат престой на жена в космоса (194 денонощия 18 часа и 58 минути).
В случай на повреда на совалката „Атлантис“ при старта и невъзможност за нейното безопасно завръщане на Земята, се предвиждало екипажът да остане на МКС и да дочака спасителната експедиция (STS-318), която ще се проведе със совалката Индевър. Тази мярка е предвидена в съответствие с препоръките на комисията, която провеждала разследването на обстоятелствата около катастрофата на совалката „Колумбия“.
Параметри на мисията
Перигей: 330 км
Апогей: 340 км
Инклинация: 51,6°
Орбитален период: 91.6 мин
Скачване с „МКС“
Скачване: 10 юни 2007, 19:36 UTC
Разделяне: 19 юни 2007, 14:42 UTC
Време в скачено състояние: 8 денонощия, 19 часа, 6 минути.