Deux membres d'équipage - le Russe Iouri Lontchakov et l'Américain Michael Fincke - ont ouvert les sas à 16h20 GMT pour quitter la station. Ils resteront dans l'espace pendant environ 5 heures et 45 minutes. L'Américaine Sandra Magnus est restée à bord de l'ISS.
Pendant la sortie, les deux hommes réinstalleront notamment le module Expose-R sur le segment russe de l'ISS dans le cadre de l'expérience de l'Agence spatiale européenne (ESA) intitulée EXPOSE, qui vise à exposer des échantillons de matériaux biologiques au vide spatial pendant un an et demi. Les astronautes ont déjà essayé d'installer le bloc Expose-R pendant leur sortie précédente du 23 décembre, mais l'ont ensuite ramené à bord de l'ISS suite à l'absence de liaison télémétrique avec le module.
Par ailleurs, Iouri Lontchakov et Michael Fincke prépareront le petit module de recherche MIM-2 à l'installation sur l'ISS, et inspecteront la paroi de la station ainsi que des éléments du segment russe de l'ISS.
