Během tohoto výstupu přemístili z raketoplánu na vnější stranu Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) 15metrový senzorický nástavec OBSS, k němuž je připevněna kamera určená k vnější kontrole tepelného štítu raketoplánu. Připevnili OBSS k vnější straně stanice a zakryli jeho digitální kameru a laserový scanner krytem, který má chránit tyto přístroje před nepříznivým vlivem prudkých změn teplot.

Nástavec OBSS zůstane na ISS pro posádku dalšího raketoplánu Discovery, který by měl na oběžnou dráhu zamířit koncem května. Astronauti Discovery ho po spojení s ISS připojí k robotickému ramenu na raketoplánu, aby s jeho pomocí mohli kontrolovat tepelný štít korábu před jeho přistáním.

Tato kontrola se stala pravidelnou od rozpadu raketoplánu Columbia v roce 2003, k němuž došlo vinou poškozeného tepelného štítu. Zahynulo tehdy sedm astronautů.

Přidán i systém pro pokusy v beztížném stavu 

Astronauti také upevnili na vnější stranu evropského modulu Columbus kontejner, který je nutný pro pokusy v podmínkách beztížného stavu. Tento úkol nestihli splnit při třetím výstupu do otevřeného prostoru. Kromě toho Benken a Foreman zkontrolovali otáčivý mechanismus jedné ze slunečních baterií ISS, který dělal v minulosti problémy.

Astronauti také zakryli ochranným krytem první část modulu Kibo, který dopravil raketoplán na ISS. Experimentální japonský modul Kibo se sestává pěti částí, které budou vyneseny na oběžnou dráhu postupně. Po dokončení jeho instalace v roce 2009 se stane jednou z největších součástí ISS, několikrát větší než je evropský modul Columbus.

Endeavour se vrací na Zemi příští týden. Od ISS se odpojí v úterý krátce po půlnoci. Přistání je naplánováno na čtvrtek po půlnoci. Raketoplán by měl dorazit na Kennedyho vesmírné středisko.