2005年7月28日，STS-114ミッションのスペースシャトル「ディスカバリー」がドッキングした．なお，このフライトでは，ミッションスペシャリストとして，日本の野口聡一宇宙飛行士が搭乗していた．
このフライトまで2年と5ヶ月に及び，スペースシャトルの飛行を凍結させることになった，「コロンビア号空中分解事故」は，打ち上げ時に燃料タンク上部の「バイポッド・ランプ」から断熱材が落下，「コロンビア」の熱防護システムを損傷させていたことが原因であった．再びこのような事故が発生することを防止するため，このフライトから，ペイロード・ベイ右舷側に「オービター・ブーム・センサー・システム（Orbiter Boom Sensor System : OBSS）」が搭載された．これは，先端にテレビカメラと2つのレーザー・センサーを取り付けた延長ブームで，軌道上でオービターのロボットアーム（Shuttle Remote Manipulator System : SRMS）の先端に接続，機体の熱防護システムを検査するためのものである．また，ISSにドッキングする直前にISSの近くで機体を一回転させ，ISSから滞在クルーが機体の詳細をデジタルカメラで撮影する「ランデブー・ピッチ・マヌーバ」もこのフライトから行われることとなった
7月26日の打ち上げの際に撮影された映像から，打ち上げ後に外部燃料タンクから数度に渡って断熱材が落下していたことが確認され，（少なくとも）そのうちの1つがオービターの右翼に衝突していた．OBSSを用い，レーザースキャンと画像診断を行った結果，このフライトでは問題がないことが確認されたが，後のフライトでも打ち上げ時に同じ状況が発生した場合，オービターの熱防護システムに損傷を及ぼす危険性があると考えられたため，7月27日，外部燃料タンクからの断熱材落下の問題が解決するまで，スペースシャトルの全ての飛行が延期されることが決定された．
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 STS-114「ディスカバリー」 （1200 × 1900 pixel，655kb） |
 「PMA-2」に ドッキングした 「ディスカバリー（STS-114）」 （1200 × 1800 pixel，497kb） |
2005年7月29日
11月29日，「ディスカバリー」のペイロード・ベイから多目的補給モジュール「ラファエロ」が取り出され，「ユニティ」地球側の共通結合機構に取り付けられた．なお，このフライトからは，「ラファエロ」側面のビジュアル・ターゲットが無くなっている．
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「ユニティ」地球側に
取り付けられた
「ラファエロ」
（1200 × 1800 pixel，544kb）
2005年7月31日
7月31日，船外作業により，フライト7A.1で取り付けられた2つの材料曝露実験装置（MISSE-1およびMISSE-2）が回収された．
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「MISSE」回収後の
「クエスト」
（1200 × 1800 pixel，499kb）
2005年8月4日
8月4日，「船外保管プラットフォーム（ESP-2）」が「クエスト」船首側の外壁に取り付けられ，さらに，新たな材料曝露実験装置（MISSE-5）が「P6トラス」上端後部右舷側に取り付けられた．
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 「クエスト」船首側 外壁に取り付けられた 「ESP-2」 （1200 × 800 pixel，230kb） |
 「P6トラス」最上部に 取り付けられた 「MISSE-5」 （1200 × 800 pixel，269kb） |
2005年8月5日
8月5日，「ラファエロ」が取り外され，「ディスカバリー」のペイロード・ベイに格納された．
2005年8月6日
8月6日，STS-114「ディスカバリー」分離．前述のように，この後のスペースシャトルの全ての飛行が延期されることとなったため，次にスペースシャトルがドッキングするのは2006年7月6日（STS-121「ディスカバリー」）のことである（この時点では未定）．
2005年9月7日
9月7日，プログレス補給船（M-51）が分離．
