NASAのスペースシャトルは公式には宇宙輸送システム（STS）と呼ばれるアメリカ合衆国の最新型の有人打ち上げ機であった。合計5機の実用オービタが建設され、このうち3機が2011年の引退まで使われた。オービターは有翼であり垂直に打ち上げられ、低軌道へ5人から7人の宇宙飛行士と23,000kgのペイロードを打ち上げることができた。ミッションが成功すると、軌道から離脱して地球の大気圏に再突入するために再度推進装置に点火し、降下と着陸の間オービタのグライダーとなり、無動力で着陸する。スペースシャトルは再使用型宇宙往還機として設計され、実際に使用された最初の宇宙機であった。大量のペイロードを様々な軌道に打ち上げることができ、シャトル・ミールと後のISS計画にかけてクルーのローテーションと様々な物資、モジュール、設備などの輸送を行った。シャトルは100回打ち上げ、10年運用を計画寿命として設計された。シャトル・ミール計画の実行中、ミールにはディスカバリー、アトランティス、エンデバーの3機が到達し、特にアトランティスは1995年から1997年にかけて7回連続でミールへのミッションを行った。コロンビアは最も古いオービタで、重量も重く51.6度の軌道角を持つミールには効率的な運用ができず、ステーションとのドッキングに必要な外部エアロックが備わっていないなどの条件からミールとのドッキングは行わなかった。
ミールは1986年から1996年にかけて建造された世界最初のモジュール型宇宙ステーションで、クルーが常時滞在している最初の長期滞在型研究ステーションであった。以前は344日間宇宙に人を滞在させ続けた記録を保有していた。ミールの目的は大きい可住の科学研究室を宇宙で提供し、インターコスモスなど多国間での協力を通して、さまざまな国の宇宙飛行士や宇宙機関と国際的な関係を作ることであった。ミールは以前にソ連によって打ち上げられたサリュート型宇宙ステーションを基礎にしており、主にロシアの有人ソユーズ宇宙船とプログレス補給船によって人員の配備や資材の輸送が行われていた。ブランはミールへの打ち上げが見込まれており、無人飛行実験間で行われたが、ソ連崩壊に伴って中止された。スペースシャトルはブランのために計画されたアンドロジナスドッキング部に、アメリカのフリーダムステーションとの接続のために設計されたブラケットで固定していた。シャトルとミールのドッキング中はシャトルもステーションの一部となり、一時的にリビングや作業領域を拡大していた。ミールとシャトルを合わせたステーション全体では重量は250メトリックトンに達し、世界で最大の宇宙機となった。なお、ステーションは軌道上にありつづけたが、2001年3月23日に計画的に大気圏に再突入し処分されている。
シャトル・ミール計画は、シャトルによるミールへの飛行に加えて、アメリカの宇宙飛行士がミールに長期滞在を行うインクリメント（"Increments"）に特徴があった。ノーマン・サガード、シャノン・ルシッド、ジョン・ブラハ、ジェリー・リネンガー、マイケル・フォール、デヴィッド・ウルフ、アンディ・トーマスの7人の宇宙飛行士がインクリメントに参加している。それぞれの飛行士はロシアのスターシティで準備訓練を始め、ミールやステーションへの輸送と帰還に使われるソユーズの中での活動における様々な検知からの訓練を受けた。宇宙飛行士たちはミールの外での宇宙遊泳を行なうための訓練やミッション中にロシアのミッションコントロールセンターと交信し、同乗している他の宇宙飛行士との会話に使うためのロシア語の授業などを受けた。ミールでの長期滞在の間、宇宙飛行士は作物や結晶体の生産などの様々な実験を行い、眼下に見える地球の写真を100枚以上撮影した。また、火災、衝突、電力喪失、制御不可能な回転、空気漏出など老朽化したステーションの維持と修理を支えた。アメリカの宇宙飛行士は計画全体でほぼ1000日近くをミールで過ごし、NASAは長期宇宙飛行について、特に宇宙飛行士心理学やステーション滞在クルーにどのように実験計画を手配すべきかなどの分野での多くの事を学んだ。
広大な大地が広がるハイラル王国では鉄道網が発達し、汽車を運転する機関士は王国で重要な役割を担っていた。ある日、王国のモヨリ村に住む見習い機関士の少年・リンクは、正式な機関士の任命を受けるためハイラル城へ向かった。城内では式典が行われ、リンクは王国の王女・ゼルダ姫から任命書を授かったが、その際、密かに手紙を渡される。式の終了後に手紙を読むと、そこには、ゼルダ姫の部屋に来るよう記されていた。手紙の通りにリンクが部屋を訪れると、中ではゼルダ姫が待っていた。ゼルダ姫は、王国各地で線路が消える現象が発生していると語り、原因を探るため、ハイラルの地を司る賢者がいる「神の塔」に連れて行ってほしいとリンクに依頼する。リンクはゼルダ姫を汽車に乗せ神の塔へ向かった。しかしその途上、リンクたちの前に王国の大臣・キマロキが現れ、行く手を塞いだ。キマロキは魔物である自らの正体を明かすと、ゼルダ姫に向けて魔力を放出、光弾を浴びたゼルダ姫は、体と魂が分離してしまう。キマロキは魂の抜けたゼルダ姫の体を奪い、その場から去った。魂だけとなったゼルダ姫は、人々の目に映らない存在になってしまった。しかし、リンクにはその姿が見えていた。リンクが自らを認識することを知ったゼルダ姫はリンクとともに再び塔へ向かい、そこで賢者シャリンと対面した。シャリンによると、神の塔には古代の魔王の魂が封じられており、塔に繋がる各地の線路から注がれる力によって封印が保たれているという。そして、魔王の復活をもくろむ者が封印を解くために線路を消し、魔王の魂を宿す器としてハイラル王族の体を奪ったのだろうと語った。シャリンは旅立つリンクたちに対し、いにしえの時代に神が用いていたという「神の汽車」を託す。リンクとゼルダ姫は神の汽車に乗り、王国の平和とゼルダ姫の体を取り戻すために出発した。