Après une bonne "nuit" de sommeil, le 26 octobre, MALENTCHENKO place les scaphandres Sokol-KV-2 apportés par Discovery dans le module orbital de Soyouz TMA-11. Il vérifie ensuite que les équipements de radio-amateur de la station sont bien déconnectés, car la première sortie dans l'Espace va commencer et il ne faut pas générer d'interférence avec les scaphandres EMU. Cette sortie est menée à bien par les Américains Scott PARAZYNSKI et Doug WHEELOCK, qui sortent du module Quest le 26 octobre 2007 à 10h02 GMT.

La première tâche est d'aller cherche sur le segment Z1 un dispositif appelé SASA (S-band Antenna Structural Assembly) qui n'est plus utilisé et que Discovery va ramener sur Terre. Dès sa sortie du sas, WHEELOCK monte sur le bras RMS de la navette qui l'emmène sur le Z1. Il déconnecte le SASA et le bras le transporte jusque dans la soute de Discovery, où PARAZYNSKI le rejoint. Les deux astronautes fixent le SASA à l'avant de la soute, puis ils se concentrent sur leur deuxième tâche : préparer le module Harmony pour sa sortie de soute.

Ils commencent par installer sur la coque un PDGF (Power & Data Grapple Fixture). Il s'agit d'un point d'attache qui permettra aux bras manipulateurs de saisir Harmony. Pour des raisons d'encombrement, il n'avait pas pu être préinstallé avant le décollage. Les astronautes retirent ensuite des capots qui servaient à protéger le module d'une éventuelle contamination, puis ils déconnectent des câbles LTA (Launch to Activation) qui permettaient de transférer de la puissance de Discovery vers Harmony pendant la première phase de la mission. Ils ferment aussi un hublot de l'une des écoutille d'Harmony qui s'était ouvert pendant le décollage.

Le module est maintenant prêt pour être installé. Les astronautes WILSON, ANDERSON et TANI manipulent le bras Canadarm2 de la station pour qu'il vienne s'accrocher au PDGF, puis à 13h40 GMT ils commencent à soulever le nouveau module et à le déplacer lentement vers le port d'amarrage latéral de Unity. La capture a lieu à 15h38 GMT.

Pendant le transfert, PARAZYNSKI et WHEELOCK continuent leur sortie. PARAZYNSKI doit déconnecter des tuyaux qui reliaient le P6 au Z1 et qui vont gêner le déplacement du P6. Il débranche les extrémités des câbles reliées au P6 et les rebranche sur des attaches factices du Z1. Pendant ce temps, WHEELOCK prépare un capot qui va protéger le radiateur photovoltaïque (PVR) du P6 qui avait été rétracté au mois d'août 2007 lors de la mission STS-118.

Quand PARAZYNSKI termine son travail sur le Z1, il vient aider WHEELOCK à installer le capot. Ils mettent aussi en place des capots de protection thermique sur des boîtiers électriques SSU (Sequential Shunt Unit) du P6, qui vont éviter une trop grande augmentation de la température lors du déplacement du segment. Les astronautes rentrent dans le sas à 16h16 GMT, après une sortie très réussie de 6h14.

Ils pénètrent à l'intérieur d'Harmony dès le lendemain, 27 octobre 2007. Peggy WHITSON et l'Italien Paolo NESPOLI (pays où le nouveau module a été construit) s'occupent dès leur réveil de connecter les câbles électriques qui relient Unity à Harmony, et ils ouvrent l'écoutille à 12h24 GMT. Immédiatement, MALENTCHENKO prend des échantillons de l'air ambiant afin de vérifier qu'il ne pose pas de problème. D'ailleurs, tous les membres d'équipage portent un masque et des lunettes de protection.

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