O 15:35 rozpoczął się trzeci spacer kosmiczny. Przez 6 godzin i 36 minut prace przy Kosmicznym Teleskopie Hubble'a prowadzili John Grunsfeld i Andrew Feustel. Kilka minut po godzinie 22:00 powrócili do śluzy powietrznej promu „Atlantis”, a o 22:11 rozpoczęło się pompowanie do niej powietrza.

Pierwszą czynnością było zdemontowanie układu korekcyjnego HST, zamontowanego w 1993 roku urządzenia COSTAR (Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement). Aparat ten skonstruowano, gdy po umieszczeniu Teleskopu w Kosmosie w 1990 roku okazało się, że rejestruje on nieostre obrazy. COSTAR wróci na Ziemię w ładowni promu.

Kolejne zadanie wykonane w czasie spaceru to zamontowanie na Teleskopie nowego spektrografu COS (Cosmic Origins Spectrograph). Urządzenie to, dostarczając widm obiektów kosmicznych, badać będzie temperaturę, skład chemiczny, gęstość i szybkość obrotu odległych ciał niebieskich.

Najtrudniejszą czynnością, która stała dziś przed astronautami była naprawa urządzenia ACS (Advanced Camera for Surveys). Pierwotnie nie przewidywano naprawiania go w przestrzeni kosmicznej. W 2007 roku nastąpiła jednak awaria układu zasilania i postanowiono zaryzykować dzisiejszą naprawę. Przeprowadzane są już testy mające pokazać czy operacja się udała.

Dwa ostatnie spacery zaplanowane są na niedzielę i poniedziałek.