監控升空過程的攝影機拍到的畫面顯示，發現號升空後數秒，燃料缸頂部曾擊中一隻飛過的雀鳥，約兩分鐘後，當推助火箭與太空梭分離時，一塊2.5公分寬的隔熱片由發現號機腹、靠近前方起落架艙門處掉下。外置燃料缸也有一塊更大、相信是隔熱發泡膠的碎片脫落，休士頓的地面控制室人員立即翻看錄影畫面進行逐格分析，但暫時未能確定兩塊碎片是否擊中太空梭。
NASA立即將碎片脫落事件通知發現號的女指揮官柯林斯。曾多次執行太空任務的柯林斯形容這次是「最順利的升空」，她又在入睡前發訊息感謝工程人員的努力，讓太空梭終於成功復飛。
為了安全起見，發現號太空人在台灣時間昨天下午2時，操控15公尺長的機械臂伸出機艙，用感應器和攝影機檢查機身是否損毀，4個半小時的影像即時傳送回甘迺迪太空中心的工程人員，不過由於時間緊迫，檢查範圍僅集中在兩側機翼前沿和鼻罩。機械臂檢查程序是哥倫比亞號解體後太空梭設計的重點改善工程之一。
發現號將在今天與國際太空站接合前來一個翻滾動作，讓機腹面向上方的太空站，屆時站內的美、俄太空人要在約90秒內，拍攝太空梭機腹的隔熱片，若發現有損壞處，機上太空人將嘗試進行太空漫步，在無重力狀態下維修機身。
如果受損情況過於嚴重，危及太空梭重返大氣層的安全，NASA將實施應急的B計劃，讓機上7名太空人先留在國際太空站1個多月，待亞特蘭提斯號升空，將他們接回地球。自哥倫比亞號慘劇發生後，調查人員曾批評NASA存在著「罔顧危險的文化」，過去2年半以來，NASA耗資約十五億美元（約477億台幣）改善太空梭設計，提升安全水準，希望將發射的風險降到最底。
發現號發射升空時，美國各地都有許多民眾緊盯著電視。在佛州發現號發射基地附近的河岸，也有約15萬人在大太陽底下凝神注視發現號升空。躋身7位太空人當中的日本太空人野口聰一，他在日本的家鄉茅崎也有三百人冒著颱風聚集在市府會堂看電視直播，當發現號成功升空後，會堂中立即響起「萬歲」的歡呼。
