Старт шаттла Atlantis состоялся 8 июля 2011 года. Челнок доставил на МКС 3,9 тонны различных грузов и транспортный грузовой модуль «Рафаэлло». В общей сложности Atlantis провел в космосе 13 дней, и после расставания с МКС выполнил самостоятельное задание. Экипаж челнока выпустил в космос из грузового отсека спутник PicoSat размером 13 х 13 х 25 сантиметров, предназначенный для тестирования опытных солнечных батарей. Он стал 180-й и последней нагрузкой, когда-либо выведенной в космос с борта шаттлов.
Завершившийся полет стал 33-м и последним в карьере челнока, а также последним в 30-летней программе шаттлов. После того, как космические челноки разъедутся по музеям и научным центрам Америки, американских астронавтов и необходимые им грузы будут доставлять на орбиту российские корабли «Союз».
В перспективе США рассчитывают отказаться от услуг России и передать функции космического транспорта частным космическим компаниям. Американское космическое агентство активно поддерживает наиболее перспективных игроков рынка. В частности, в апреле 2011 года четыре компании получили от NASA 270 миллионов долларов на разработку нового космического транспорта.