STS-135 (vol d'assemblage ISS ULF7) était la 135e et dernière mission du programme de la navette spatiale américaine. Il a utilisé l'orbiteur Atlantis et le matériel initialement traité pour la mission d'urgence STS-335, qui n'a pas été pilotée. STS-135 a été lancé le 8 juillet 2011 et a atterri le 21 juillet 2011, après une prolongation de mission d'une journée. L'équipage de quatre personnes était le plus petit de toutes les missions de navette depuis STS-6 en avril 1983. La cargaison principale de la mission était le module logistique polyvalent (MPLM) Raffaello et un transporteur polyvalent léger (LMC), qui ont été livrés à la Station spatiale internationale (ISS). Le vol de Raffaello a marqué la seule fois où Atlantis transportait un MPLM. Bien que la mission ait été autorisée, elle n'avait initialement aucun crédit dans le budget de la NASA, soulevant des questions quant à savoir si la mission volerait. Le 20 janvier 2011, les gestionnaires de programme ont remplacé STS-335 par STS-135 sur le manifeste de vol. Cela a permis la formation et d'autres préparations spécifiques à la mission. Le 13 février 2011, les responsables de programme ont déclaré à leur personnel que STS-135 volerait quelle que soit la situation de financement via une résolution continue. Jusqu'à présent, il n'y avait eu aucune référence officielle à la mission STS-135 dans la documentation de la NASA destinée au grand public. Lors d'un discours au Marshall Space Flight Center le 16 novembre 2010, l'administrateur de la NASA, Charles Bolden, a déclaré que l'agence avait besoin de piloter STS. -135 à la station en 2011 en raison d'éventuels retards dans le développement de fusées commerciales et d'engins spatiaux conçus pour transporter du fret vers l'ISS. "Nous espérons effectuer une troisième mission de navette (en plus de STS-133 et STS-134) en juin 2011, ce que tout le monde appelle la mission de lancement en cas de besoin... et c'est vraiment nécessaire pour [réduire] le risque pour le temps de développement du fret commercial », a déclaré Bolden. La mission était incluse dans l'autorisation de 2011 de la NASA, qui a été promulguée le 11 octobre 2010, mais le financement est resté dépendant d'un projet de loi de crédits ultérieur. United Space Alliance a signé une prolongation de contrat pour la mission, avec STS-134 ; le contrat contenait six options d'un mois avec la NASA afin de soutenir les opérations continues. Le budget fédéral approuvé en avril 2011 prévoyait 5,5 milliards de dollars américains pour la division des opérations spatiales de la NASA, y compris les programmes de navette et de station spatiale. Selon la NASA, le budget courant jusqu'au 30 septembre 2011 a mis fin à toutes les inquiétudes concernant le financement de la mission STS-135.

La navette spatiale Atlantis (désignation du véhicule orbiteur : OV‑104) est un véhicule orbiteur de la navette spatiale qui appartient à la NASA, l'agence de vols spatiaux et d'exploration spatiale des États-Unis. Atlantis a été fabriqué par la société Rockwell International en Californie du Sud et a été livré au Kennedy Space Center dans l'est de la Floride en avril 1985. Atlantis est également la quatrième navette spatiale opérationnelle et l'avant-dernière construite. Son vol inaugural était STS-51-J effectué du 3 au 7 octobre 1985.

Atlantis a entrepris sa 33e et dernière mission, également la dernière mission d'une navette spatiale, STS-135, le 8 juillet 2011. STS-134 par Endeavour devait être le dernier vol avant que STS-135 ne soit autorisé en octobre 2010. STS -135 a profité du traitement de la mission STS-335 Launch on Need qui aurait été nécessaire si l'équipage de STS-134 s'était retrouvé bloqué en orbite. Atlantis a atterri pour la dernière fois au Kennedy Space Center le 21 juillet 2011.

À la fin de sa dernière mission, Atlantis avait tourné autour de la Terre 4 848 fois au total, parcourant près de 126 000 000 mi (203 000 000 km), soit plus de 525 fois la distance Terre-Lune.

Atlantis porte le nom du RV Atlantis, un voilier à deux mâts qui a servi de navire de recherche principal à la Woods Hole Oceanographic Institution de 1930 à 1966.