Это была фактически вторая часть одной миссии по ремонту и модернизации Hubble. Первая - HST SM-3A - состоялась в декабре 1999 года (STS-103) как срочная ремонтная миссия, вызванная выходом из строя гироскопов системы ориентации телескопа. Миссия STS-109 получила обозначение HST SM-3B (плановый ремонт + модернизация). Например, был заменен некорректно работавший блок силового маховика (гиродина) RWA-1; по регламенту работ, выполняемых при внекорабельной деятельности, эта операция относится к ремонтным.