STS-135
Согласно планам НАСА, у этой миссии не было челнока-спасателя, и в случае невозможности возврата шаттла на Землю астронавты были бы эвакуированы с помощью российских кораблей «Союз». Именно отсутствием челнока-спасателя объясняется такой малочисленный экипаж шаттла — впервые шаттл отправился к МКС всего с 4 астронавтами на борту (последний раз экипаж из 4 человек осуществлял полёт за 28 лет до этого в апреле 1983 года при первом полёте шаттла Челленджер (STS-6)).Во время совместного полёта «Атлантиса» и МКС осуществлён один выход в открытый космос, в котором участвовали астронавты двадцать восьмого экипажа МКС Рональд Гаран и Майкл Фоссум.
Это 160-й выход в космос связанный с МКС.
STS-135
14 сентября 2010 года назван экипаж для возможной экспедиции спасения «Атлантис» STS-335 и для, возможно, последнего полёта шаттла «Атлантис» STS-135. Спасательная экспедиция STS-335 готовится на случай повреждения шаттла «Индевор» STS-134, который намечен к запуску к МКС на 19 апреля 2011 года. Командир экипажа Кристофер Фергюсон, пилот Даглас Хёрли и два специалиста полёта Рекс Уолхайм и Сандра Магнус. Экипаж назначен, но состоится ли полёт «Атлантиса» STS-335 или STS-135 пока не определено. Решение о финансирование полёта STS-135 было принято уже после решения о назначении экипажа. Решение о назначении экипажа принималось из расчёта того, что подготовка к полёту занимает около одного года. Старт «Атлантиса» предварительно намечен на 28 июня 2011 года. Все четыре астронавта имеют опыт космических полётов. Кристофер Фергюсон был пилотом шаттла «Атлантис» STS-115 в сентябре 2006 года и командиром шаттла «Индевор» STS-126 в ноябре 2008 года. Рекс Уолхайм дважды был специалистом полётов в «Атлантис» STS-110 в апреле 2002 года и «Атлантис» STS-122 в феврале 2008 года. Даглас Хёрли был пилотом шаттла «Индевор» STS-127 в июле 2009 года. Сандра Магнус летала на шаттле «Атлантис» STS-112 в октябре 2002 года и с ноября 2008 по февраль 2009 года провела четыре с половиной месяца на МКС в составе 18-й долговременной экспедиции. После катастрофы шаттла «Колумбия» STS-107 в 2003 году был введен порядок, согласно которому для каждого отправляющегося в космос шаттла на земле готовится второй шаттл для возможной операции по спасению. Для полёта «Атлантис» STS-135 такой возможности не будет, так как необходимые для полёта шаттла внешний топливный бак и два твердотопливных ускорителя больше не производятся. В случае аварии «Атлантиса» STS-135 экипаж шаттла останется на МКС и будет эвакуирован на землю на российских кораблях «Союз». В этом случае операция по возвращению астронавтов на землю растянется на год.