O 15:41 naszego czasu uruchomiono silniki rakietowe promu. W czasie trwającego 2 minuty i 51 sekund działania spowolniły one wahadłowiec w taki sposób, że rozpoczęło się schodzenie z orbity. 67 minut później prom wylądował na Florydzie.

W czasie manewru deorbitacji prom z siedmioosobową załogą znajdował się 320 kilometrów ponad wschodnim Oceanem Indyjskim.

Manewr spowalniający przeprowadzany jest w pozycji „do góry nogami”. Wahadłowiec zwrócony jest grzbietem w kierunku Ziemi i ogonem w kierunku lotu.

O 16:08, 40 minut przed lądowaniem, prom został obrócony do pozycji „normalnej” (grzbiet do góry, nos do przodu), w której przeprowadzane jest lądowanie.

O 16:16 rozpoczęło wejście w ziemską atmosferę. „Endeavour” poruszał się z prędkością 25 razy większą od prędkości dźwięku i znajdował 120 kilometrów nad południowym Pacyfikiem.

O 16:29 znalazł się nad Kostaryką, kierując w stronę zachodniej części Morza Karaibskiego, Kuby i Florydy

O 16:36, z prędkością 10 razy większą od prędkości dźwięku, przemknął 50 kilometrów nad Kubą. Dwie minuty później znalazł się nad Florydą.

Od 16:41 prom, lecący nad wschodnim wybrzeżem Florydy, był monitorowany przez kamery na Przylądku Canaveral.

O 16:48:08 tylne koła „Endeavour”, zgodnie z planem, dotknęły pasa w Centrum Kosmicznym imienia Kennedy'ego. O 16:48:21 dołączyło do nich przednie koło, a o 16:49:13 wahadłowiec zatrzymał się.

Misja STS-127 trwała od 16 lipca (15 dni, 16 godzin, 46 minut, 3 sekundy). Jej głównym celem było zakończenie budowy japońskiego modułu naukowego „Kibo”. Dowodził Mark Polansky.