Pierwsze wyjście Parmitano thumb|240px|Christopher Cassidy opuszcza śluzę powietrzną Quest rozpoczynając spacer kosmiczny W drugim spacerze kosmicznym uczestniczyli astronauci Christopher Cassidy i Luca Parmitano. 9 lipca 2013 roku o 12:02 UTC opuścili oni pokład stacji przez śluzę Quest ubrani w skafandry EMU. Pierwszym zadaniem astronautów była wymiana transceivera na segmencie Z1 struktury kratownicowej, który uległ awarii w grudniu 2012 roku. Urządzenie to jest jednym z dwóch umożliwiających przesyłanie obrazu i danych ze stacji na Ziemię w paśmie Ku. W czasie gdy Christopher Cassidy zajmował się wymianą transceivera, Luca Parmitano demontował dwa eksperymenty naukowe dotyczące badań nad materiałami, które były umieszczone na zewnątrz stacji. Następnie Cassidy zamontował na module Unity i adapterze PMA-1 kable zasilające potrzebne dla przyszłego modułu Nauka. Potem astronauci zamontowali na strukturze kratownicowej dwa specjalne chwytaki na radiatory, które pozostaną tam na wypadek konieczności wymiany zepsutych radiatorów. Po wykonaniu tego zdania Luca Parmitano zdemontował jedną z uszkodzonych kamer, która służyła do rejestrowania obrazu podczas dokowania do stacji statków transportowych.