1984年8月30日STS-41-D——首次飞行
1984年8月30日 STS-41-D 发射两颗通讯卫星
1984年11月8日 STS-51-A 发射两颗与救援两颗通讯卫星
1985年1月24日 STS-51-C 发射一颗隶属美国国防部的电子情报(ELINT)卫星
1985年4月12日 STS-51-D 发射两颗通讯卫星
1985年6月17日 STS-51-G 发射两颗通讯卫星
1985年8月27日 STS-51-I 发射三颗通讯卫星
1988年9月29日 STS-26 挑战者号发生意外后首次恢复的航天飞机飞行任务，这标志着航天飞机项目再次走上正轨。发射了一颗TDRS（追踪与资料中继卫星）
1989年3月13日 STS-29 发射一颗TDRS
1989年11月22日 STS-33 发射一颗ELINT卫星 1990年4月24日 STS-31 发射哈勃太空望远镜(HST)
1990年10月6日 STS-41 发射尤里西斯太阳探测器(Ulysses Probe)
1991年4月28日 STS-39 发射美国国防部空军675号(Air Force Program-675,AFP675)卫星
1991年9月12日 STS-48 酬载上大气层研究卫星(UARS)
1992年1月22日 STS-42 酬载国际微重力实验室一号(IML-1)
1992年12月2日 STS-53 酬载美国国防部所委托的设施
1993年4月8日 STS-56 酬载大气实验室二号(ATLAS-2)
1993年9月12日 STS-51 发设先进通讯技术卫星(ACTS)
1994年2月3日 STS-60 酬载真空尾迹屏罩设备(Wake Shield Facility,WSF)
1994年9月9日 STS-64 进行Lidar内太空技术实验(LITE)
1995年2月3日 STS-63 与和平号太空站会合
1995年7月13日 STS-70 发射第七颗TDRS卫星1997年2月11日 STS-82维修哈勃太空望远镜
1997年8月7日 STS-85载运与装设低温红外线频谱仪与望远镜(Cryogenic Infrared Spectrometers and Telescopes)
1998年6月2日 STS-91 最后一次进行航天飞机与和平号太空站间的泊靠任务
1998年10月29日,STS-95“发现”号搭载着77岁的参议员约翰·格伦(John Glenn)起飞。格伦是曾搭乘“水星”飞船升空的美国首名宇航员，这次他又成为最高龄的“太空人”
1999年5月27日 STS-96 国际太空站补给任务
1999年12月19日 STS-103 维修哈勃太空望远镜 2000年10月11日 STS-92 国际太空站组装任务。值得一提的是，本次任务为美国航天飞机第100次飞行
2001年3月8日 STS-102 国际太空站的人员轮调任务
2001年8月10日 STS-105 国际太空站人员与补给运送任务
2005年7月26日 STS-114 哥伦比亚号解体意外后首次航天飞机返回太空任务，国际太空站人员与补给运送任务，新安全装置测试
2006年7月17日，发现号航天飞机在佛罗里达州肯尼迪航天中心成功着陆。顺利完成国际空间站维修和建设任务，并为国际空间站送去一名宇航员
2009年8月28日23时59分(EDT) “发现号”航天飞机搭载7名宇航员，从肯尼迪航天中心39A发射台发射升空前往国际空间站，运送数吨的补给和设备
2009年9月11日20时54分(EDT) 发现号结束14天太空之旅在加州爱德华兹空军基地安全着陆。
美国东部时间2010年4月5日6时21分（北京时间18时21分），搭载7名宇航员的“发现”号航天飞机从肯尼迪航天中心点火升空，飞往国际空间站。“发现”号此行将为空间站运送重约8吨的各类物资。这次飞行的一大看点是，在“发现”号的7名机组成员中，女宇航员的数量达到3人，几乎占了半边天。照片中的女宇航员从左至右分别是：日本女航天员山崎直子、太空工程师斯蒂芬妮．威尔逊以及原中学女教师林登贝尔格。2010年美国东部时间4月20日，美国发现号航天飞机在经历一番波折之后终于成功降落在佛罗里达州肯尼迪航天中心，结束了为期15天的国际空间站建设之旅。在完成太空任务之后，“发现号”的“回家”之旅遇到了波折。20日，在再度因雨雾推迟着陆时间之后，肯尼迪航天中心的天空在佛晓前终于放晴，“发现号”抓住时机成功着陆。据知，“发现”号当天从西北方向返回肯尼迪航天中心的路线穿越了美国近10个州的上空，这是2007年以来首次有航天飞机穿越美国腹地而返回地面。通常情况下，美国航天局倾向于航天飞机从西南方向返回航天中心，这一路线飞越太平洋、中美洲以及墨西哥湾上空，可以最大限度地减少穿越人口稠密地区的时间。
2011年2月24日，美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的发射中心的“发现号”整装待发，于美东时间2月24日16时53分（北京时间2月25日5时53分）发射升空。“发现号”此行搭乘6名宇航员，将向国际空间站运送一个永久性多功能舱，并且还将为它带来一个永久“居民”——太空中第一个人形机器人宇航员——“机器宇航员2号”。这个新的多功能舱将作为储藏室，并提供额外的研究工作空间。而“机器宇航员2号”主要目的是检测机器人在失重的状态下，如何进行操作。若结果满意，美国宇航局今后或许会用机器人进行一些替代性的工作。
