ハッブル宇宙望遠鏡の修理ミッション（STS-125）では、飛行5日目の5月15日8時49分（日本時間21時49分）から2回目の船外活動が行われた。

この日の活動は7時間56分にわたり、姿勢検出装置とバッテリーモジュールの交換が行われた。HSTは3組6個のジャイロスコープを使って姿勢を検出し、向きを制御している。このジャイロスコープがすべて交換された。一方、バッテリーモジュールは太陽光発電ができない夜間に使われる電池で、今回の船外活動ではその一部が交換された。

また、この日はアトランティス号の断熱タイル40枚の調査も行われた。

3回目の船外活動

3回目の船外活動は、5月16日9時35分（日本時間22時35分）に始まり、6時間36分にわたって行われた。

この日はまず、HSTに搭載される観測機器の中でもっとも高感度の分光器である、宇宙起源分光器（COS」が取り付けられた。

また、2002年に設置され、その後漏電が起きたため2007年から停止していた掃天観測用高性能カメラ（ACS）の修理が行われた。ACSの修理では、作業にあたった宇宙飛行士が32個のネジを外し、4つの回路基板が取り替えられ、新しい電力供給装置が設置された。

4回目の船外活動

4回目の船外活動は、5月17日9時45分（日本時間22時45分）に始まり、宇宙望遠鏡撮像分光器（STIS）の修理が行われた。作業は8時間2分にわたり、これまでに行われた船外活動の中で、歴代6番目の長さとなった。

STISは、1997年に取り付けられ、2004年に電力が供給されなくなり停止し、その後セーフモードに入っていた。修理にあたり、宇宙飛行士は111個のネジをゆるめて、電力供給装置の取り替えを行った。作業中、手すりがじゃまとなり、ボルトが完全にはずれないというトラブルもあった。しかし、地上からの指示に従って、宇宙飛行士Michael Massimino氏が手すりを慎重に折り曲げて壊し、その後作業が続けられた。

ハッブル宇宙望遠鏡の修理ミッション（STS-125）は、予定されていた5回の船外活動のうち、4回を無事終了した。残る1回は、18日午前9時16分（日本時間22時16分）に開始される予定だ。