Z kolei Massimino brał udział w misji STS-109 z Altmanem i Grunsfeldem i uczestniczył w dwóch spacerach kosmicznych.
Parametry misji źródło Perygeum: 302 km Apogeum: 566 km Inklinacja: 28,5° Okres orbitalny 93,3 minut
Ładunek Prom kosmiczny Atlantis zabrał do Kosmicznego Teleskopu Hubble’a okrągły mechanizm o nazwie Soft-Capture Mechanism. Urządzenie zawiera tarczę, która umożliwi bezpieczne dokowanie pojazdu kosmicznego, który zostanie wysłany do HST w celu jego deorbitacji.
Kolejne urządzenie to spektrograf Cosmic Origins Spectrograph (Spektrograf Początków Kosmosu, COS), który jest najdokładniejszym spektrografem pracującym w świetle UV. W przypadku bliskiego UV instrument ten jest dwa razy dokładniejszy od poprzedniego, natomiast w przypadku dalekiego UV instalowany spektrograf jest 30 razy dokładniejszy od poprzedniego. Posłuży on do badania galaktyk, układów planetarnych oraz pomoże w odkrywaniu tajemnic formowania się tych układów.
Inne urządzenie, które zostało zainstalowane na HST to Wide Field Camera 3.