La prima giornata completa per l'equipaggio di STS-129 ha avuto inizio con la sveglia, attorno alle 4:30 a.m. EST. Alle 8:13 a.m. hanno avuto inizio le operazioni di ispezione del nose cap in carbonio rinforzato e dei pannelli del bordo d'ala, durate circa sei ore.
Il nose cap, ovvero la punta del muso dell'orbiter, e il bordo delle ali, sono le parti della navetta che affrontano il maggior surriscaldamento durante la fase del rientro atmosferico, e dopo la tragedia del Columbia, questo tipo di ispezioni sono diventate di routine per la ricerca di eventuali zone danneggiate da impatti di detriti avvenuti durante il lancio.
Tramite un'estensione del braccio robotico dello Shuttle della lunghezza di circa 15 metri (Orbiter Boom Sensor System, OBSS) , gli astronauti hanno ispezionato attentamente le zone sensibili dell'Orbiter, mentre nel middeck, gli spacewalkers della missione si sono messi al lavoro sulle proprie tute da EVA svolgendovi dei tests e preparandole per le EVAs che svolgeranno all'esterno dell'International Space Station. Queste tute, dichiarate poi idonee all'utilizzo, verranno lasciate sull'ISS.
Mike Sarafin, lead shuttle flight director, ha dichiarato, alle 2:20 p.m. EST, che la missione stava rispettando la timeline, e che al momento non vi erano evidenze di danni notati durante le ispezioni odierne. Ci vorranno un paio di giorni ai responsabili del sistema di protezione termica dell'Atlantis, per completare le analisi delle immagini e dai dati raccolti dall'OBSS.
Alle 2:33 p.m. EST, l'OBSS è stato ricollocato nella stiva della navetta, in attesa di essere riutilizzato per un'altra ispezione del rivstimento termico dell'Atlantis, verso la fine della missione, alla ricerca di danni da impatti di detriti spaziali.
Terminato il lavoro con l'OBSS, il Canadarm dello Shuttle è stato manovrato per afferrare il pallet logistico ExPRESS Logistics Carrier 1, in vista della sua installazione sull'ISS.
Infine, l'equipaggio ha esteso l'anello di docking che connetterà il boccaporto dello Shuttle con la Stazione Spaziale Internazionale ed ha settato le molle ed il sistema di ammortizzazione dell'anello stesso. Il Comandante Charlie Hobaugh ha preparato la videocamera centrale del docking port, che verrà utilizzata nelle fasi finali del docking, che avverrà Mercoledì.
