“发现”号即将执行的STS-133任务将是该航天飞机的第39次太空飞行,也是自1981年航天飞机舰队开始太空发射以来NASA的第133次航天飞机飞行。这是航天飞机舰队2011年退役前的倒数第二次航天飞机任务。2011年2月的“奋进”号航天飞机STS-134任务被预定为航天飞机的最后一次飞行,尽管“亚特兰蒂斯”号航天飞机的一次附加轨道任务还在考虑中。NASA让它的航天飞机舰队退役是在为新计划铺路,新计划要在2025年将宇航员送上小行星。
“发现”号最后一次太空飞行将会为国际空间站运送一个储存室,为空间站宇航员乘员运送一个人形机器人助手。完全组装好的航天飞机机体将会搭乘“阿波罗时代”大型履带摆渡车,经过5.4千米的路程,抵达Pad39A发射台。“发现”号将在发射台上为11月的发射做好准备,并被装载有效载荷。