La fase cruciale del terzo giorno di missione è stato l'avvicinamento ed il docking dello shuttle Discovery alla ISS.
Il comandante Frederick Sturckow ed il pilota Kevin Ford hanno manovrato la navetta spaziale utilizzando primariamente i due motori di manovra in luogo dei soliti motori vernieri di controllo, data l'indisponibiltà di uno di essi, a causa di una perdita.
Prima dell'avvicinamento finale, Discovery ha effettuato la consueta rotazione a 360°, per consentire ai residenti sulla stazione di fotografare nel dettaglio le superfici dello shuttle, in particolare il rivestimento termico.
L'aggancio è avvenuto oggi alle 02,54 CEST ( 20,54 EDT del 30 Agosto) dieci minuti prima del previsto.
Nei 90 minuti successivi, sono stati bloccati i meccanismi di aggancio ed è stata verificata la perfetta tenuta tra i due veicoli spaziali.
Per pura coincidenza, l'aggancio è avvenuto a 25 anni dalla messa in esercizio della Discovery, avvenuta il 30 Agosto 1984, in occasione del lancio della missione STS-41D.
Il portello tra Discovery e la ISS è stato aperto alle 04,33 CEST, consentendo l'ingresso dell'equipaggio nella stazione, dove i sei residenti hanno accolto i sette astronauti in arrivo.
Alle 05,49 CEST, una breve cerimonia ha ufficializzato la rotazione tra la nuova venuta Nicole Stott l'uscente Timothy Kopra come membro dell'Expedition 20.
Durante questa cerimonia, su una delle Sojuz attraccate, il seggiolino personalizzato di Kopra è stato sostituito da quello personalizzato della Stott.
Ora si potrà procedere col programma di volo, centrato sullo scarico del modulo Leonardo e della LMC, oltre alla effettuazione di tre EVA.