Nur wenige Tage blieben Michael López-Alegría und Sunita Williams, um sich von den Strapazen der zurückliegenden beiden Außenbordmanöver zu erholen. Und diese Zeit mußten sie nutzen, um sowohl den zurückliegenden Ausstieg nachzubereiten als auch die Ausrüstung auf den bevorstehenden nächsten vorzubereiten. Am 08.02.2007 um 13:26 UTC war es dann soweit. Die dritte EVA innerhalb von neun Tagen begann mit dem Öffnen der Luftschleuse am „Quest“ Modul. Zunächst verstauten die beiden Astronauten ihre Ausrüstung auf dem Crew Equipment Transfer Aid (CETA) Karren, einem schienengebundenen Wagen, der sich entlang der Integrated Truss Structure (ITS) bewegen ließ. Mit dem Material begaben sich beiden Astronauten dann zur ITS-​P3 Sektion, wo sie mehrere nicht mehr benötigte thermische Abschirmungen an den Rotary Joint Motor Controllers (RJMCs) abbauten und im Weltall „entsorgten“. Dann wurde ein Unpressurized Cargo Carrier Assembly Attachment System (UCCAS) ausgefahren, eine Trägerplattform für die Montage von kleineren Experimenten. Weiterhin wurden am ITS-​P5 Transportsicherungen entfernt, die letzten Arbeiten am SSPTS (Station-​to-​Shuttle Power Transfer System) abgeschlossen. Dort, am PMA-​2, fertigten López-​Alegría und Williams auch einige Fotos von einem Steckverbinder an, von dem man annahm, daß er für die zeitweise schlechte Sprechfunkverbindung zwischen der ISS und einem angedockten Shuttle verantwortlich war. Nach 6:40 h war schließlich auch diese EVA beendet, mit der López-​Alegría auf Platz 2 der erfahrensten „Weltraumaussteiger“ aufrückte.