“阿特兰蒂斯”号8日从肯尼迪航天中心升空，10日与空间站对接，执行美国航天飞机项目第135次也是最后一次飞行。随同“阿特兰蒂斯”号升空的4名宇航员向空间站运送了一年的给养，并协助空间站宇航员回收了一个出故障的液氨泵，在空间站上安装了名为“机器人燃料补给任务”的实验装置。这些装置将测试在太空中对卫星进行修复和燃料补给，相关数据可望用于降低未来类似任务的成本和风险。
“阿特兰蒂斯”号预计将于美国东部时间21日5时57分（北京时间17时57分）返回地球并退役，美国为期30年的航天飞机项目也宣告终结。此前，“发现”号和“奋进”号已于上半年分别退役。
航天飞机退役后，美国宇航员将依赖俄罗斯“联盟”飞船前往空间站。奥巴马政府希望私营公司能开发出运送宇航员往返空间站的“太空巴士”，美国航天局可以腾出资金进行新技术的研发以及深空探索。