16 октября 2002 года в 13:13 UTC (17:13 мск) осуществлена расстыковка корабля многоразового использования "Atlantis" и Международной космической станции. В течение двух суток корабль будет совершать автономный полет, после чего возвратится на Землю.
Посадка осуществлена 18 октября точно в запланированное время . На Землю возвратились астронавты Джеффри Эшби (Jeffrey Ashby), Памела Мелрой (Pamela Melroy), Дэвид Волф (David Wolf), Сандра Магнус (Sandra Magnus), Пирс Селлерс (Piers Sellers) и Федор Юрчихин.
Задние колеса "шаттла" коснулись посадочной полосы RW33 Космического центра имени Кеннеди на мысе Канаверал 18 октября в 15:43:40 UTC (19:43:40 мск). Переднее колесо опустилось на бетон в 15:43:48 UTC (19:43:48 мск), а полностью корабль остановился в 15:44:35 UTC (19:44:35 мск). Продолжительность полета составила 10 дней 19 часов 57 минут 49 секунд.
В ходе 11-суточного полета астронавты доставили на борт Международной космической станции еще один элемент орбитального "дома" - ферму S1.