当地时间7月8日，“阿特兰蒂斯”号从美国佛罗里达州肯尼迪航天中心升空，执行美国航天飞机项目第135次也是最后一次飞行。
“阿特兰蒂斯”号这次任务共历时12天。参与本次飞行的共有4名宇航员，他们本次需完成两项试验任务。一项是确定能否使用机器人为现有的航天器加燃油，另一项是在微重力状态下测试名叫“正渗透”的处理技术，以探寻再次利用废水的新方法。
经过2天的飞行，7月10日，“阿特兰蒂斯”号与国际太空站成功对接，为驻守空间站的宇航员们送去了足够他们消耗1年的补给品，重约4吨，包括食物、衣物、科学仪器设备等。
15日，“阿特兰蒂斯”号航天飞机上的一台主计算机突然死机，随之而起的警报声惊醒了已沉睡的4名宇航员。“阿特兰蒂斯”号指令长克里斯?弗格森介绍，警报持续了一个小时左右，宇航员们都醒了。随后，他们迅速启动了备用计算机，并修复了故障。
据悉，故障疑为宇宙射线所致。由于宇航员睡眠受到影响，地面控制中心将叫醒他们的时间推迟了半小时。
19日，“阿特兰蒂斯”号航天飞机最后一次脱离国际空间站“和谐”号(Harmony)节点舱，返回地球。脱离后的“阿特兰蒂斯”号先停在距离国际空间站200米处，国际空间站则翻转90度，如此“阿特兰蒂斯”号便能飞越空间站，拍摄外部照片进行检查。
脱离空间站的时候，铃声响起，美国宇航局在国际空间站上的小组长加兰用无线电报出“‘阿特兰蒂斯’号最后一次脱离空间站”。“感谢‘阿特兰蒂斯’号进行的12次国际空间站飞行任务，还有兴建空间站期间37次的宇航飞机飞行任务”。
当地时间21日凌晨4时(北京时间当天下午4时)过后不久，美国宇航局发布了批准“阿特兰蒂斯”号航天飞机“开始(脱轨燃烧)”的指令。
“阿特兰蒂斯”号航天飞机最后一次的飞行任务，是载回2.5公吨国际空间站上不再需要的材料和废物返回地球。
这次任务结束后，“阿特兰蒂斯”号的历史使命彻底结束。自1985年首次升空后，算上8日开始的飞行，它共执行33次飞行任务。此后，它将与率先退役的美国另两大航天飞机“发现号”、“奋进号”一样，被送进博物馆供人参观瞻仰。美国为期30年的航天飞机项目(Space Shuttle)由此画下句点。
据报道，美国的航天飞机计划在“阿特兰蒂斯”号返回地球降落之后30天正式结束，但是结束所有有关的行动，包括将30年来的飞行记录存档在内，可能还需要2年的时间。
此后，在私营企业开发出运送宇航员前往空间站的商业化宇航载具之前，美国至少有3到4年的时间必须仰赖像俄罗斯“联盟号”飞船之类的载具将美国宇航员送上国际空间站。
美国宇航局3月时曾表示，由于通货膨胀，2014年至2016年，每名美国宇航员乘坐俄飞船往返空间站的平均票价将上涨到6275万美元，目前的票价为5100万美元。 相关阅读