30 сентября 2009 года с космодрома Байконур ракетой-носителем "Союз-ФГ" осуществлен запуск российского транспортного пилотируемого космического корабля "Союз ТМА-16" (программа развертывания МКС, номер полета - 20S), который 2 октября 2009 года состыковался со станцией. На борту корабля "Союз ТМА-16" два члена экипажа двадцать первой / двадцать второй основной экспедиции (МКС-21/22) - американский астронавт Джеффри Уилльямс и российский космонавт Максим Сураев, а также участник космического полета гражданин Канады Ги Лалиберте, выполняющий полет по программе семнадцатой российской экспедиции посещения (ЭП-17). Цель запуска - плановая замена двух членов экипажа девятнадцатой / двадцатой основной экспедиции (МКС-19/20), а также корабля "Союз ТМА-14", работавшего в составе орбитального комплекса МКС в качестве корабля-спасателя с 28 марта 2009 года; выполнение программы фундаментальных и научно-прикладных исследований, решение задач технического обеспечения полета экипажа основной экспедиции, а также поддержания работоспособности станции и ее систем.
11 октября 2009 года космический корабль "Союз ТМА-14" был отстыкован от МКС и в этот же день спускаемый аппарат корабля с участником космического полета Ги Лалиберте и двумя членами экипажа МКС-19/20 - Геннадием Падалка и Майклом Барратом - возвратился на Землю.

15 октября 2009 года с космодрома Байконур осуществлен пуск ракеты-носителя "Союз-У" с транспортным грузовым кораблем "Прогресс М-03М" (программа полета МКС, номер полета - 35P), который после автономного трехсуточного полета 18 октября состыковался с МКС. Корабль доставил на борт станции около 2,4 тонн различных грузов, необходимых для продолжения полета МКС в пилотируемом режиме и обеспечения условий жизни и работы экипажа.

10 ноября 2009 года с космодрома Байконур осуществлен пуск ракеты-носителя "Союз-У" с транспортным грузовым кораблем-модулем "Прогресс М-МИМ2", который после автономного двухсуточного полета 12 ноября состыковался с МКС. Корабль доставил на МКС Малый исследовательский модуль "Поиск" (МИМ2), предназначенный для дооснащения РС специализированным отсеком и средствами для организации внекорабельной деятельности в процессе эксплуатации РС МКС, проведения научных исследований, создания дополнительного порта для стыковки и функционирования в составе РС МКС пилотируемых и грузовых кораблей.
8 декабря 2009 года приборно-агрегатный отсек корабля-модуля "Прогресс М-МИМ2" был отделен от малого исследовательского модуля "Поиск" и после непродолжительного автономного полета затоплен в заданном районе акватории мирового океана.

16 ноября 2009 года произведен запуск американского корабля многоразового использования "Атлантис" STS-129 (программа развертывания МКС, номер полета - ULF3), который 18 ноября успешно состыковался с МКС.
В составе экипажа астронавты НАСА: Хобо Чарльз Оуэн (командир), Уилмор Барри Юджин (пилот), Брезник Рэндольф Джеймс, Форман Майкл Джеймс, Мелвин Леланд Девон, Сэтчер Роберт Ли (специалисты полета).
Целью полета является доставка на МКС дополнительного оборудования и расходных материалов, подготовка к стыковке с МКС модуля "Транкилити", проведение монтажных работ на внешней поверхности МКС, а также возвращение на Землю бортинженера-2 МКС Николь Стотт.
В ходе совместного полета американские астронавты совершили три выхода в открытый космос.
25 ноября 2009 года космический корабль многоразового использования "Атлантис" с семью астронавтами на борту отстыковался от МКС, а 27 ноября 2009 года успешно приземлился на мысе Канаверал, штат Флорида.

21 декабря 2009 года с космодрома Байконур ракетой-носителем "Союз-ФГ" осуществлен запуск российского транспортного пилотируемого космического корабля "Союз ТМА-17" (программа развертывания МКС, номер полета - 21S), который 23 декабря 2009 года состыковался со станцией. На борту корабля "Союз ТМА-17" три члена экипажа двадцать второй / двадцать третьей основной экспедиции (МКС-22/23) - российский космонавт Олег Котов, американский астронавт Тимоти Кример и японский астронавт Соичи Ногучи. Цель запуска - доставка на борт МКС трех членов экипажа МКС-22/23; выполнение программы фундаментальных и научно-прикладных исследований, решение задач технического обеспечения полета экипажа основной экспедиции, а также поддержания работоспособности станции и ее систем.