Am Donnerstag, 16. Juli 2009, um 0.03 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (Mittwoch, 15. Juli 2009, 18.03 Uhr Ortszeit) ist das Space Shuttle Endeavour von Cape Canaveral (Florida) gestartet. Die Mission STS-127 ist der 29. Shuttleflug zur Internationalen Raumstation ISS. Für die Endeavour ist es der insgesamt 23. Flug und bereits der dritte in diesem Jahr. Während des sechszehntägigen Aufenthaltes im Erdorbit werden fünf Außenbordeinsätze von je rund sechseinhalb Stunden absolviert.
Ziel der Mission ist die Komplettierung der Experimentanlagen des japanischen Raumlabors Kibo (japanisch für Hoffnung). Dazu gehört die Montage von zwei Plattfomen außerhalb des Kibo-Moduls. Die vier Meter lange und mehr als sechs Meter breite "Kibo Japanese Experiment Module Facility" (JEM-EF) wird permanent am Labor montiert sein und kann bis zu zehn Experimente aufnehmen. Die zweite Einrichtung, die "Kibo Japanese Experiment Logistics Module-Exposed Section" (ELM-ES), ist temporär am Kibo angebracht und für bis zu drei temporäre Experimente ausgelegt. Diese können mit dem japanischen Roboterarm je nach Bedarf ausgetauscht werden. Bereits während der Mission STS-127 werden die ersten drei Versuche auf dieser Plattform montiert, durchgeführt und kehren mit der Endeavour zurück zur Erde.
Zur STS-127-Besatzung gehören der Kommandant Mark Polansky, Pilot Doug Hurley und die Missionsspezialisten Christopher Cassidy, Tom Marshburn, Julie Payette und Dave Wolf sowie Tim Kopra. Er wird den japanischen Astronauten Koichi Wakata als Flugingenieur der Expedition 20 auf der ISS ersetzen. Wakata war drei Monate an Bord der ISS.