STS-132 — космический полёт MTKK «Атлантис» по программе «Спейс Шаттл». Продолжение сборки Международной космической станции. 34-й полёт шаттла к Международной космической станции. Предпоследний полёт шаттла «Атлантис».
Все члены экипажа имеют опыт космических полётов. Пирс Селлерс совершил два космических полёта, остальные по одному.
Доставка научного оборудования и запасных частей для МКС, в том числе: шесть новых аккумуляторных батарей, запасные части для канадского робота-манипулятора «Декстр». Доставка и пристыковка российского Стыковочно-грузового модуля «Рассвет» к нижнему порту модуля «Заря». Вес модуля «Рассвет» составляет 7,8 тонны, его длина 7 метров. Внутри модуля «Рассвет» упакованы российские и американские грузы для экипажа МКС общим весом около 1,4 тонн.
На внешней поверхности модуля «Рассвет» закреплены радиатор, шлюзовой модуль и запасной локтевой элемент европейского манипулятора ERA. Радиатор, внешняя рабочая платформа, шлюзовой модуль и европейский робот-манипулятор будут установлена на российском многофункциональном лабораторном модуле «Наука», который планируется к установке на МКС в первом квартале 2012 года.
Во время трёх запланированных выходов в открытый космос, астронавтам предстояло заменить шесть аккумуляторных батарей на сегменте P6 ферменной конструкции станции, установить антенну Ku диапазона и дополнительные инструменты на канадском роботе-манипуляторе «Декстр».
Аккумуляторы, запасные части для канадского робота-манипулятора и антенна Ku диапазона были размещены на транспортной платформе, на которой находилась в грузовом отсеке шаттла.