据美国宇航局电视台报道，宇航员罗伯特·本肯和迈克·福尔曼以一些故意“弄伤”的航天飞机隔热瓦样本为目标，利用一个类似填缝枪的工具，将特殊设计的一种黏性耐热胶填补到隔热瓦“伤口”上。测试结束后，宇航员会把这些隔热瓦样本收回，由航天飞机带回地球，以进一步分析修复效果。

自２００３年年初美国“哥伦比亚”号航天飞机因隔热瓦受损在重返地球大气层时失事后，美国宇航局一直在改进设计，降低隔热瓦受损风险。工程人员也新增多项检查程序，包括对隔热瓦进行在轨及降落前的检查，此外科学家还开发出隔热瓦修复技术。

这是“奋进”号抵达国际空间站以来宇航员进行的第四次太空行走。在这次太空行走中，两名宇航员还为空间站更换了一个断路器。

在前３次太空行走中，宇航员已将“奋进”号送去的由加拿大建造的机器人组装完毕，并安置到“命运”号实验舱外。另外，他们还将日本“希望”号实验舱的第一部分——保管室安装调试完毕。