10 августа 2001 года в 21:10:14.075 UTC (11 августа в 01:10:14.075 мск) из Космического центра имени Кеннеди (NASA Kennedy Space Center), стартовый комлекс LC39А (73-е использование стартового комплекса; географические координаты комплекса 28,6083 N; 80,6041 W), подвижная стартовая платформа MLP-1, осуществлен пуск космической системы многократного использования "Space Shuttle" (106-й полет МТКК; программа полета STS-105 [International Space Station 7A.1]; внешний бак ET-110A, твердотопливные ускорители - комплект BI-109PF с двигателями RSRM-86), во время которого на околоземную орбиту выведен космический корабль OV-103 "Discovery" (30-й полет ОС, двигатели типа Phase II SSME1 № 2052, SSME2 № 2044, SSME3 № 2045, версия бортового программного обеспечения OI-28) (26888 / 2001 035А).
КК пилотирует экипаж в составе:
      ХОРОВИЦ Скотт Джей (HOROWITZ Scott Jay), командир, США (4-й полет в космос);
      СТЁРКОУ Фредерик Уилфорд (STURCKOW Frederick Wilford), пилот, США (2-й полет в космос);
      БАРРИ Даниэль Томас (BARRY Daniel Thomas), специалист полета-1, США (3-й полет в космос);
      ФОРРЕСТЕР Патрик Грэхэм (FORRESTER Patrick Graham), специалист полета-2, США (1-й полет в космос);
      КАЛБЕРТСОН Фрэнк Ли (CULBERTSON Frank Lee, Jr.), командир экипажа МКС-3, США (3-й полет в космос);
      ТЮРИН Михаил Владиславович, бортинженер МКС-3, Россия (1-й полет в космос);
      ДЕЖУРОВ Владимир Николаевич, пилот МКС-3, Россия (2-й полет в космос).
Вес стартовой системы - 2.051.167 кг. Вес орбитальной ступени при старте - 117.017 кг.
В 21:18 UTC (10 августа в 01:18 мск) корабль вышел на начальную орбиту с параметрами: 58 х 234 км х 51,6 град. После следующего включения двигателя в 21:48 UTC (10 августа в 01:28 мск) параметры орбиты составили: 155 х 233 км х 51,6 град., а 10 августа в 00:00 UTC (04:00 мск) корабль был перведен на орбиту 198 х 277 км х 51,6 град.
Приводнение топливного бака многоразовой системы "Space Shuttle" произошло 9 августа в 22:40 UTC (10 августа в 02:40 мск) в водах Тихого океана.
Основной задачей полета станет доставка на Международную космическую станцию (МКС) третьего экипажа МКС, а также грузов в модуле материально-технического обеспечения "Leonardo".
Предполагаемая продолжительность полета космического корабля "Atlantis" составляет 11 дней 19 часов 39 минут.
12 августа 2001 года в 18:41 UTC (22:41 мск) космический корабль "Discovery" успешно состыковался с Международной космической станцией. Сама стыковка произошла в момент, когда космические аппараты находились над Индийским океаном к югу от острова Ява. Космический челнок доставил на МКС третью долговременную экспедицию. В ее составе - российские космонавты Владимир Дежуров и Михаил Тюрин, а также командир этой экспедиции - американский астронавт Фрэнк Калбертсон (Frank Culbertson). На МКС они должны проработать около четырех месяцев. Рисунок NASA.