发现号航天飞机完成了与国际空间站的首次对接。
国际空间站 (ISS) 是低地球轨道上的模块化空间站（可居住人造卫星）。这是一个多国合作项目，涉及五个参与的航天机构：NASA（美国）、Roscosmos（俄罗斯）、JAXA（日本）、ESA（欧洲）和 CSA（加拿大）。空间站的所有权和使用由政府间条约和协议确定。该站作为微重力与空间环境研究实验室，开展天体生物学、天文学、气象学、物理学等领域的科学研究。国际空间站适用于测试未来可能的月球和火星长期任务所需的航天器系统和设备。国际空间站计划从自由空间站发展而来，1984 年美国提议建造一个永久载人地球轨道站，以及1976 年同时期的苏联/俄罗斯 Mir-2 提案具有类似的目标。国际空间站是继苏联和后来的俄罗斯礼炮、阿尔马兹和和平号空间站以及美国天空实验室之后的第九个空间站。它是太空中最大的人造物体，也是近地轨道上最大的卫星，通常从地球表面肉眼可见。它通过使用 Zvezda 服务舱的引擎或访问航天器的重新推进机动来维持平均高度为 400 公里（250 英里）的轨道。国际空间站在大约 93 分钟内绕地球一周，每天完成 15.5 个轨道。该站分为两个部分：俄罗斯轨道段 (ROS) 由俄罗斯运营，而美国轨道段 (USOS) 由美国运营州以及其他州。俄罗斯部分包括六个模块。美国部分包括十个模块，其支持服务分布在 76.6% 的 NASA、12.8% 的 JAXA、8.3% 的 ESA 和 2.3% 的 CSA。
Roscosmos 已批准 ROS 在 2024 年之前继续运行，此前曾提议使用该部分的元素来建造一个名为 OPSEK 的新俄罗斯空间站。然而，由于 2022 年俄罗斯入侵乌克兰以及随后对俄罗斯的国际制裁，俄罗斯的持续合作变得不确定，从理论上讲，由于对他们的制裁，俄罗斯可能会降低、重定向或削减他们在空间站方面的资金。
国际空间站第一个组成部分于 1998 年发射，2000 年 10 月 31 日从拜科努尔航天发射场发射后，第一批长期居民于 2000 年 11 月 2 日抵达。此后，该站连续使用了 21 年 228 天，是最长的连续使用时间人类在低地球轨道上的存在，超过了和平号空间站保持的 9 年 357 天的先前记录。最新的主要加压舱 Nauka 于 2021 年安装，比 2011 年的上一次主要增加莱昂纳多晚了十多年。该站的开发和组装仍在继续，2016 年增加了一个实验性充气空间栖息地，以及几个主要的新俄罗斯元素计划于 2021 年开始发射。2022 年 1 月，该站的运营授权延长至 2030 年，资金到位。在那之后，有人呼吁将国际空间站的运营私有化，以追求未来的月球和火星任务，前美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷表示：“鉴于我们目前的预算限制，如果我们想去月球，我们也想去火星，我们需要将低地球轨道商业化并继续下一步。”国际空间站由加压居住模块、结构桁架、光伏太阳能电池阵列、热辐射器、对接端口、实验舱和机械臂组成。主要的国际空间站模块已由俄罗斯质子和联盟号火箭以及美国航天飞机发射。该站由各种来访的航天器提供服务：俄罗斯联盟号和进步号、SpaceX 龙 2 号和诺斯罗普·格鲁曼空间系统天鹅座，以及以前的欧洲自动转运车 (ATV)、日本 H-II 转运车和SpaceX Dragon 1. Dragon 宇宙飞船允许将加压货物返回地球，例如，用于遣返科学实验以进行进一步分析。截至 2022 年 4 月，来自 20 个不同国家的 251 名宇航员、宇航员和太空游客已经访问了空间站，其中许多人多次访问过空间站。
发现号航天飞机（轨道飞行器名称：OV-103）是美国宇航局航天飞机计划的轨道器之一，也是将要建造的五个完全运行的轨道器中的第三个。它的第一个任务是 STS-41-D，于 1984 年 8 月 30 日至 9 月 5 日飞行。在 27 年的服务中，它发射和着陆了 39 次，比迄今为止任何其他航天器都聚集了更多的太空飞行。航天飞机运载火箭由三个主要部件组成：航天飞机轨道器、一个一次性中央燃料箱和两个可重复使用的固体火箭助推器。近 25,000 块耐热瓷砖覆盖在轨道器上，以保护其在重返大气层时免受高温影响。发现号成为第三个投入使用的运行轨道器，先于哥伦比亚号和挑战者号。它于 2011 年 2 月 24 日开始执行其最后一次任务 STS-133，并于 3 月 9 日在肯尼迪航天中心最后一次着陆，累计在太空中度过了将近一整年。发现号执行了研究和国际空间站 (ISS) 组装任务，并将哈勃太空望远镜送入轨道。
发现号是第一个退役的运营航天飞机，其次是奋进号，然后是亚特兰蒂斯号。该航天飞机现在在史密森尼国家航空航天博物馆的史蒂文·F·乌德瓦尔-哈兹中心展出。