Миссия STS-135 удачно стартовала к МКС 8 июля 2011 года в 19.29 (по мск). Пилотируемый космический корабль многоразового использования «Атлантис», который завершил эпоху шаттлов, отправил на орбиту четырех астронавтов: командира Кристофера Фергюсона (Christopher Ferguson), пилота Дугласа Харли (Douglas Hurley) и двух специалистов миссии — Сандру Магнус (Sandra Magnus) и Рекса Вэльхейма (Rex Walheim).

Основная цель полета – доставка оборудования и запасных частей для обеспечения продолжения функционирования Международной космической станции (МКС) и материалов для обеспечения жизнедеятельности экипажей МКС. В задачу миссии так же входит возвращение на землю неисправного насоса аммиака системы охлаждения станции, для исследования характера и причин поломки.

В модуле «Рафаэль», который будет доставлен шаттлом на МКС, размещено: научное оборудование, запасные части для систем жизнеобеспечения, электрооборудования, электронных узлов и компьютеров общим весом 2058 кг (4538 фунтов), предметы гигиены и одежда для экипажей МКС — 362 кг (798 фунтов), продовольствие — 760 кг (1677 фунтов). Общий вес грузов размещенных в модуле «Рафаэль» составляет 3,9 тонн (8640 фунтов). Дополнительно 900 кг (2000 фунтов) грузов размещено на нижней палубе шаттла. Специалисты НАСА рассчитывают, что доставленного «Атлантисом» оборудования и материалов будет достаточно для продолжения работ на станции в течение одного года.

Это последний полет шаттлов в качестве доставщика полезного груза, и НАСА не имеет больше средств доставки грузов на МКС. В течение следующего года в распоряжении НАСА должен появиться грузовой корабль, создаваемый частными компаниями.