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下载安装Flash播放器在升空之前，发现号首先需要用一辆超大型履带运输车将它从巨大的组装大楼缓慢运送至肯尼迪航天中心的39A发射台。这一过程需要大约6个小时。航天飞机从北京时间上午7:23分从飞船组装大楼出发，以每小时一英里(1.6公里)的速度穿越3.4英里(5.5公里)长的距离，前往发射台。
为了纪念这一历史性的时刻，美国宇航局特意邀请了参与发现号航天飞机项目的工人以及他们的家属们到场参观。
他们受邀站在飞船组装大楼前的路上，亲眼目睹发现号航天飞机的最后征程。发现号将于11月1日执行其最后一次太空飞行任务，从而结束其近30年的光辉生涯。在此次任务中，发现号将为国际空间站送去一个储藏室舱段，以及一台先进的机器人宇航员。发现号的此次飞行任务编号STS-133，这是它的第39次飞行，但它实际被送往发射台的次数要多于这个数字。
它第一次无果而终的发射经历是在1984年，当时它正计划执行其首次太空飞行任务STS-41D。但是当它上了发射台之后却又再次被移开，原因是其三个主引擎发动机中的一个发现故障，需要更换。
在这之后的26年历史中，作为美国宇航局现役航天飞机中最年长的一架，发现号又经历了四次上了发射台又被拖回组装大楼进行检修的事件。1991年，发现号又因为铰链故障被推进了检修大楼。之后它又两次被推进组装大楼，一次是在1995年，原因是燃料箱发现泄漏，一次是在1999年，当时飓风袭击了佛罗里达州，发现号的外部燃料箱遭到损坏，出现凹痕。
最近的一次返回检修事件发生在2005年，即根据美国总统布什提出的“恢复飞行”而首次执行的STS-114飞行任务。这是美国哥伦比亚号航天飞机失事之后首次恢复航天飞机发射，因而具有重大的象征意义。在发射前它被拖回组装大楼，对其外部燃料箱再次进行了检查和安全升级。
此次发现号离开组装大楼前往发射台，是它执行其告别之旅过程中的一个里程碑。一旦发现号竖立在发射台上，它将继续为11月的升空做各项准备。包括进行有效载荷的加载，其中包括一个永久性后勤保障舱段“莱昂纳多”( Leonardo)。这原本是一台往返空间站运送物资的运输飞船，但此次它将与空间站永久对接，充当储藏室的角色。
发现号航天飞机和它的6名机组成员将在10月15日进行发射前的模拟演练。其中一项是进行“最终倒计时演示测试”，即模拟发射当天的倒计时过程，唯一不同的仅仅是在发布发动机点火口令之后终止而已。
发现号的最后一次飞行也将拉开航天飞机整个家族最后演出的序幕。在此次任务之后，STS-134任务将由奋进号航天飞机于2011年2月份执行。其任务目标是将丁肇中博士领导，包括中国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪送入太空开展暗物质的探测工作。在这之后的航天飞机飞行任务的可能性正由美国国会审议当中，但是有一点是明确的：航天飞机们将在其问世30周年之前功成身退。