Po katastrofie promu Columbia piąta misja serwisowa, planowana na 2004, została ze względów bezpieczeństwa zawieszona. NASA określiła załogową misję za zbyt niebezpieczną w związku z brakiem dostępu do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, która mogłaby posłużyć za bezpieczne schronienie dla załogi promu kosmicznego wysłanego na orbitę teleskopu. Z racji różnej inklinacji orbit prom nie jest w stanie podróżować między orbitami HST i ISS. Dopiero 31 października 2006 administrator NASA Mike Griffin dał zielone światło promowi Atlantis do wykonania ostatecznej misji serwisowej (start planowany na październik 2008 został odroczony na początek 2009). Jako środek ostrożności NASA posiadała prom Endeavour ulokowany w Kompleksie startowym 39 na wypadek zaistnienia sytuacji krytycznej. Misja remontu i rozbudowy teleskopu odbyła się w maju 2009.