4 ژوئیه 2006، شاتل دیسکاوری در مأموریت STS-121 به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شد. این رویداد توجه رسانه‌ها را به خود جلب کرد زیرا تنها پرتاب شاتل در تاریخ این برنامه بود که در روز استقلال ایالات‌متحده رخ داد.

هدف اصلی این مأموریت، آزمایش تکنیک‌های ایمنی و تعمیرات جدیدی بود که پس از فاجعه کلمبیا در فوریه 2003 معرفی شد.

تحویل تجهیزات و محموله‌های فضانورد آژانس فضایی اروپا به ایستگاه فضایی نیز در اولویت قرار داشت.

پس از دو تأخیر مربوط به آب و هوا، بالاخره شاتل در 4 ژوئن با موفقیت به فضا پرتاب شد. این مأموریت 13 روز به طول انجامید تا اینکه در 17 ژوئن 2006 در مرکز فضایی کندی فرود آمد‌.

پرتاب و فرود موفقیت‌آمیز دیسکاوری، ناسا را بر آن داشت تا به‌طور کامل پرتاب‌های معمولی شاتل فضایی را در ساخت ایستگاه فضایی بین‌المللی از سر بگیرد.