STS-100
このミッションの最優先事項は、カナダアーム2の取り付け、始動、点検であった。国際宇宙ステーション (ISS) の組み立てを続けていくためにはカナダアーム2の運用が重要であり、後のシャトル STS-104 でエアロックを取り付けるのにも必要だった。カナダアーム2の最後の部品は、STS-111 で ISS に取り付けられたモービル・ベース・システム (MBS) である。
エンデバーのミッションで他の主な任務は、ラファエロ補給モジュールを ISS に結合させ、ISS との間で積荷を移し替え、シャトルの貨物室にラファエロを結合し直すことであった。ラファエロはイタリア宇宙機関が開発した3基の多目的補給モジュールの2基目である。3月のSTS-102では、レオナルドモジュールが打ち上げられて帰還している。
宇宙遊泳で外部に取り付けるUHF通信アンテナや予備の電子部品といった、ISS への機器の転送も任務の一部であった。補給品や水の ISS への積み込み、実験装置やラックの複合施設への積み込み、ISS から地球に持ち帰る物資の積み込みも行なわれた。
また、ISS の高度を上げる軌道制御(ブースト)や、複合施設の調査のために周囲を飛行して、貨物室IMAXカメラでの撮影も行なわれた。
任務はすべて事故もなく完了し、5月1日の再突入と着陸も無事に終わった。
このミッションでクリス・ハドフィールド飛行士は、カナダ人としては初の宇宙遊泳を行なった。