Les six compagnons de John Glenn viennent de trois pays : outre les Etats-Unis, le Japon et l'Espagne. L'Empire du Soleil levant est représenté par la seule femme à bord, le médecin Chiaki Mukai, 46 ans, qui a déjà effectué en 1994 une mission de quinze jours à bord de la navette Columbia. Elle avait alors détenu temporairement le record du monde féminin de durée dans l'espace. L'Europe est présente grâce au premier astronaute espagnol,Pedro Duque, qui n'était pas né à l'époque où John Glenn a effectué son premier vol. Agé de 35 ans, cet ingénieur de l'Agence spatiale européenne (ESA) est le seul membre de l'équipage à n'avoir pas encore eu son baptême de l'espace. Discovery est commandée par Curtis Brown, qui compte déjà quatre vols. A son côté, le pilote Steve Lindsey a une mission orbitale derrière lui. Le spécialiste de mission Stephen Robinson, responsable de tous les systèmes de la navette, y compris son bras-robot, a également participé à un vol. Scott Parazynski, autre spécialiste de mission, a réalisé pour sa part deux vols. Il sera le principal médecin de bord et effectuera des prélèvements de sang, urine ou salive sur ses coéquipiers. Il a aussi la tâche de lâcher dans l'espace et de récupérer ensuite l'observatoire astronomique Spartan.