STS-3xx
しかし10月にSTS-125の延期が決まり、スペースシャトル組立棟に戻された。
STS-125は2009年2月以降に再設定され、レスキューミッションも機体がエンデバーからディスカバリーに変更され、番号もSTS-401になった。STS-125はさらに延期され、その前にディスカバリーでSTS-119のミッションが行われた。これにより、レスキューミッションには再びエンデバーが用いられることになり、番号もSTS-400に戻された。2009年1月、NASAは、2009年9月に第39発射施設Bからの打上げが予定されていたアレスI-Xのさらなる遅延を避けるために、両機を第39発射施設Aから打ち上げることを検討していると発表した。当初は、2008年10月のSTS-125の打上げ後に、コンステレーション計画のアレスI-Xのために第39発射施設Bを改修することを計画していた。2009年当時、NASAのミッション管理チームの複数のメンバーが、1つの発射施設で運用することは可能だが、両方の発射施設を用いることが決定だ、と語っていた。
STS-134は、スペースシャトル計画で最後に予定されていたミッションである。これ以降の予定はなかったため、この飛行のためにSTS-335として、特殊な救出ミッションが開発された。これは、アトランティスと、ハリケーン・カトリーナによる損傷の修復を終えた外部燃料タンクET-122を用いるもので、ステーションの補給品を一杯に積んだ多目的補給モジュールも運ぶものであった。
STS-134が無事に帰還した場合はミッション取り消しの予定であったが、費用をかけて準備をしておいてから飛行しないのは無駄であるため、ミッションを取り消さずにそのままSTS-135として飛行することがNASAから求められた。アメリカ合衆国上院は2010年8月5日、アメリカ合衆国下院は9月29日にSTS-135を通常の飛行として認可し、10月11日にバラク・オバマが署名を行った。しかし、ミッションの費用は続く予算案の承認に依るとした。
STS-125船長:スコット・アルトマン
STS-125操縦手:グレゴリー・C・ジョンソン
STS-125ミッションスペシャリスト1:マイケル・グッド
STS-125ミッションスペシャリスト2:メーガン・マッカーサー
STS-125ミッションスペシャリスト3:ジョン・グランスフェルド
STS-125ミッションスペシャリスト4:マイケル・マッシミノ
STS-125ミッションスペシャリスト5:アンドリュー・フューステル