STS-114 是哥伦比亚号航天飞机灾难后的第一个“返回飞行”航天飞机任务。发现号于 2005 年 7 月 26 日美国东部夏令时间 10:39（世界标准时间 14:39）发射。在哥伦比亚号失事 907 天（约 29 个月）后，尽管外部油箱中的燃油传感器异常问题尚未解决，但仍被批准发射。航天飞机将于 7 月 13 日（原定日期）发射。

该任务于 2005 年 8 月 9 日结束，当时发现号降落在加利福尼亚的爱德华兹空军基地。佛罗里达州肯尼迪航天中心的恶劣天气阻碍了航天飞机使用其主要着陆点。

对发射镜头的分析表明，在上升过程中碎片从外部储罐中分离出来；这尤其令人担忧，因为它是引发哥伦比亚灾难的问题。因此，NASA 于 7 月 27 日决定推迟未来的航天飞机飞行，等待对飞行硬件进行额外修改。一年后，STS-121 于 2006 年 7 月 4 日恢复了穿梭航班。