STS-135 (voo de montagem da ISS ULF7) foi a 135ª e última missão do programa do ônibus espacial americano. Ele usou o orbitador Atlantis e hardware originalmente processado para a missão de contingência STS-335, que não foi voada. O STS-135 foi lançado em 8 de julho de 2011 e pousou em 21 de julho de 2011, após uma extensão de missão de um dia. A tripulação de quatro pessoas foi a menor de qualquer missão do ônibus espacial desde o STS-6 em abril de 1983. A carga principal da missão era o Multi-Purpose Logistics Module (MPLM) Raffaello e um Lightweight Multi-Purpose Carrier (LMC), que foram entregues a a Estação Espacial Internacional (ISS). O vôo de Raffaello marcou a única vez que Atlantis carregou um MPLM. Embora a missão tenha sido autorizada, inicialmente não teve dotação no orçamento da NASA, levantando dúvidas sobre se a missão voaria. Em 20 de janeiro de 2011, os gerentes do programa mudaram STS-335 para STS-135 no manifesto de voo. Isso permitiu o treinamento e outras preparações específicas da missão. Em 13 de fevereiro de 2011, os gerentes do programa disseram a sua força de trabalho que o STS-135 voaria independentemente da situação de financiamento por meio de uma resolução contínua. Até este ponto, não havia referências oficiais à missão STS-135 na documentação da NASA para o público em geral. -135 para a estação em 2011 devido a possíveis atrasos no desenvolvimento de foguetes comerciais e naves espaciais projetadas para transportar carga para a ISS. "Esperamos fazer uma terceira missão de ônibus espacial (além do STS-133 e STS-134) em junho de 2011, o que todos chamam de missão de lançamento por necessidade... e isso é realmente necessário para reduzir o risco para o tempo de desenvolvimento para carga comercial", disse Bolden. A missão foi incluída na autorização da NASA de 2011, que foi sancionada em 11 de outubro de 2010, mas o financiamento permaneceu dependente de uma lei de apropriações subsequente. A United Space Alliance assinou uma extensão de contrato para a missão, juntamente com o STS-134; o contrato continha seis opções de um mês com a NASA para apoiar as operações contínuas. O orçamento federal aprovado em abril de 2011 previa US$ 5,5 bilhões para a divisão de operações espaciais da NASA, incluindo os programas de ônibus espaciais e estações espaciais. De acordo com a NASA, o orçamento até 30 de setembro de 2011 acabou com todas as preocupações sobre o financiamento da missão STS-135.

O Space Shuttle Atlantis (designação de Veículo Orbital: OV-104) é um veículo orbitador Space Shuttle que pertence à NASA, a agência de voos espaciais e exploração espacial dos Estados Unidos. O Atlantis foi fabricado pela empresa Rockwell International no sul da Califórnia e foi entregue ao Kennedy Space Center no leste da Flórida em abril de 1985. O Atlantis também é o quarto ônibus espacial em operação e o penúltimo construído. Seu vôo inaugural foi o STS-51-J feito de 3 a 7 de outubro de 1985.

Atlantis embarcou em sua 33ª e última missão, também a missão final de um ônibus espacial, STS-135, em 8 de julho de 2011. Esperava-se que o STS-134 da Endeavor fosse o vôo final antes que o STS-135 fosse autorizado em outubro de 2010. STS -135 aproveitou o processamento para a missão STS-335 Launch on Need que seria necessária se a tripulação do STS-134 ficasse presa em órbita. Atlantis pousou pela última vez no Centro Espacial Kennedy em 21 de julho de 2011.

No final de sua missão final, Atlantis orbitou a Terra um total de 4.848 vezes, viajando cerca de 126.000.000 milhas (203.000.000 km), que é mais de 525 vezes a distância da Terra à Lua.

Atlantis recebeu o nome de RV Atlantis, um veleiro de dois mastros que operou como o principal navio de pesquisa da Woods Hole Oceanographic Institution de 1930 a 1966.