Su propósito era suministrar y reemplazar a la tripulación de la Estación Espacial Internacional.
El Transbordador espacial Discovery llevó al equipo de la Expedición 2 a la estación y devolvió al equipo de la Expedición 1 a la Tierra.
La carga primaria para esta misión fue el módulo logístico multiusos Leonardo, con seis racks para el Laboratorio Espacial Destiny, entregado e instalado en la estación durante la misión STS-98.
La tripulación de la STS-102 conectó temporalmente el Leonardo a la estación para descargar su contenido.
En el segundo paseo, los astronautas atracaron una plataforma de almacenamiento y una bomba refrigerante en el exterior del módulo Destiny.