Il decimo giorno di volo ha visto il distacco dell'Atlantis dalla ISS, avvenuto alle 10,53 CET.
A bordo dello shuttle i sei membri originali dell'equipaggio e Nicole Stott Passonno.
Quest'ultima aveva raggiunto la stazione alla fine di Agosto, a bordo della STS-128 Discovery.
Con la partenza della Stott sono terminate le rotazioni dei membri di equipaggio della ISS effettuate dagli space shuttle della NASA, d'ora in avanti le rotazioni saranno effettuate dalle Sojuz Russe.
Dopo il distacco l' Atlantis si è allontanata quel tanto per permettere la consueta rotazione di 360°, utile alla ripresa dettagliata delle superfici esterne della navetta da parte dei residenti sulla stazione spaziale.
In particolare oltre la pancia sono state esaminati i bordi delle ali e il naso anteriore, le immagini raccolte verranno confrontate con quelle raccolte al momento dell'arrivo dell'Atlantis.
Lo scopo è di escludere qualsiasi danno provocato da eventuali micrometeoriti.
Dopo l'allontanamento dello shuttle i suoi membri hanno comandato lo scarico nel vuoto delle urine e delle acque reflue da un apposito serbatoio.
L'operazione è riuscita solo a metà in quanto un sospetto intasamento ha interrotto lo scarico.
Un esame della bocca esterna con il braccio robotico non ha evidenziato segni di intasamento.
Per il momento non sembra che questo possa impedire il regolare rientro a terra, previsto per domani al KSC.