STS-114 был первой миссией космического корабля "Возвращение в полет" после катастрофы космического корабля "Колумбия". «Дискавери» запущен в 10:39 по восточному поясному времени (14:39 по всемирному координированному времени), 26 июля 2005 г. Запуск через 907 дней (примерно 29 месяцев) после потери Колумбии был одобрен, несмотря на неустраненные аномалии датчика топлива во внешнем баке, которые помешали шаттл с запуска 13 июля, его первоначально запланированная дата.

Миссия завершилась 9 августа 2005 года, когда Discovery приземлился на авиабазе Эдвардс в Калифорнии. Плохая погода над Космическим центром Кеннеди во Флориде помешала шаттлу использовать его основную посадочную площадку.

Анализ видеозаписи запуска показал, что обломки отделяются от внешнего бака во время всплытия; это вызывало особую озабоченность, потому что именно эта проблема спровоцировала катастрофу в Колумбии. В результате 27 июля НАСА решило отложить будущие полеты шаттлов до внесения дополнительных модификаций в летное оборудование. Полеты шаттла возобновились через год с STS-121 4 июля 2006 года.