STS-114

發現號原訂在2005年7月13日執行STS-114任務，是哥倫比亞號在2003年初墜毀之後，NASA首度恢復進行的航天飛機飛行任務，但卻由於機械故障因素而延遲發射。在7月13日預定發射時間前2個多小時前，當工程人員在進行飛行前的例行檢測時，突然發現一位於液態氫燃料槽底部的液態氫引擎熄火感應器（liquid hydrogen engine cutoff sensor）送出錯誤訊號。該感應器是發現號機身上四組同樣功用的感應器其中一組，是在其他感應器同時故障時能作為備援用途，這整套感應系統的主要功用是在發現液態氫燃料槽裏的氫存量即將用盡之前緊急切斷引擎動力，以免因為高熱爆炸。NASA的人員在第一次的升空放棄後嘗試釐清感應器失效的原因，但卻沒有找到確切的理由，工程人員主要是朝接地錯誤或電磁波干擾的方向釐清問題，但因為在平日狀態下他們無法複製出與升空前一模一樣的背景環境，而增加找出實際問題癥結的困難度（例如，航天飛機起飛前會因為燃料槽裏裝滿超低温的液態氧與液態氫，而處於較平日更低温的狀態，但除非航天飛機準備要升空，否則考慮到安全問題其燃料槽裏是不會填裝燃料的）。NASA官員在7月20日時宣佈，縱使尚未確定之前錯誤訊號的起因，發現號仍要於美國東部日光時間7月26日上午10時39分發射。根據該單位的計算，7月31日是發現號適當發射時間窗的底限，超過這天之後航天飛機升空時周圍的光影變化將不利科學家在發現號上新裝設的一組監視攝影機之運作，這套監視網絡主要是用來評估NASA在哥倫比亞號失事後，針對航天飛機安全性所進行的修正設計之成效。假若發現號未能趕在7月底前升空，就必須大幅延期到9月9日之後才會有適合的光線環境再次發射，但有部份專家對此抱持反對意見，他們認為新一代的電子攝影設備對光線的靈敏度已足以彌補光線不足的問題，因此NASA大可以在完全確認感應器的故障原因之後，再讓航天飛機安全升空。

安裝上新的安全檢察設備後，發現號於2005年7月26日發射升空執行STS-114任務，這是自哥倫比亞號解體意外發生後，首次有航天飛機返回太空任務。升空過程中，發現號的外掛燃料槽上有一塊麪積不小的隔熱泡棉因與航天飛機本體在發射瞬間發生觸碰而脱落，根據發現號上裝置的高分辨率攝影機所攝得之影像分析，這塊脱落的泡棉約有24至33英吋長，10至13英吋寬，2.5至8英吋厚，NASA研判這塊脱落的隔熱棉應不至於影響航天飛機的安全，但仍會進行較詳細的檢測與資料分析來確保其安危。根據NASA的規劃，除了載運拉斐爾多用途後勤模組（Raffaello Multi-Purpose Logistics Module）為國際太空站進行運補外，測試新開發的隔熱泡棉與機上攝影監測系統也是STS-114任務的主要目的之一。

在經過人類有史以來第一次以太空漫步方式進行受損部位機外緊急檢修後，發現號順利平安地於美國東部日光時間8月9日早上8:11:22滑行降落在美國加州愛德華滋空軍基地，結束長達14天的任務。

艾琳·柯林斯（Eileen Collins，曾執行STS-63、STS-84、STS-93以及STS-114任務），指令長

詹姆斯·凱利（James M. Kelly，曾執行STS-102以及STS-114任務），飛行員

野口宗千（Soichi Noguchi，曾執行STS-114任務），任務專家

斯蒂芬·羅賓遜（Stephen Robinson，曾執行STS-85、STS-95以及STS-114任務），任務專家

安德魯·托馬斯（Andrew S. W. Thomas，曾執行STS-77、STS-89、和平號、STS-91、STS-102以及STS-114任務），任務專家

温迪·勞倫斯（Wendy Lawrence，曾執行STS-67、STS-86、STS-91以及STS-114任務），任務專家

查爾斯·卡馬達（Charles Camarda，曾執行STS-114任務），任務專家