Wzięli w niej udział astronauci Bowen i Good, którzy wyszli w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Ich zadaniem była wymiana trzech baterii akumulatorów na P6 (ze względu na szybkie uporanie się z pracami, dodatkowo wymieniono czwarty, a także poprawiono mocowanie anteny SGANT) oraz poprawienie kabla LDRI. EVA-2 zakończyła się o 17:47 i trwała 7 godzin i 9 minut. 21.05.2010 – o 10:27 rozpoczęła się EVA-3. Wzięli w niej udział astronauci Good i Reisman, którzy wyszli w skafandrach EMU ze śluzy Quest. Ich zadaniem było: wymiana pozostałych dwóch baterii akumulatorów na P6, przeniesienie na powierzchnię stacji PDGF, przeznaczonego do późniejszego zamontowania na powierzchni modułu Zaria, poprawienie arkusza izolacji Dextre, zamontowanie złączki w systemie chłodzenia amoniakiem pomiędzy P4 i P5 i wymiana dodatkowego sprzętu i wyposażenia dla potrzeb przyszłych EVA. EVA-3 zakończyła się o 17:13 i trwała 6 godzin i 46 minut. 22.05.2010 – o 10:01 paleta ICC znalazła się z powrotem w ładowni promu. 23.05.2010 – o 15:22 prom odłączył się od ISS. 26.05.2010 – o 11:41:59 na orbicie #186 rozpoczęto manewr deorbitacji (t=3' 10", dV=104 m/s).