વિલિયમ્સે એસટીએસ (STS)-117 ()ના મિશન સ્પેશિયાલિસ્ટ તરીકે કામગીરી બજાવી હતી અને એસટીએસ-117 મિશનના અંતે 22 જૂન (), 2007 ()એ તેઓ પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા હતા.અવકાશયાન "એટલાન્ટિસે" પરોઢિયે 3.49 ઇડીટી ()એ કેલિફોર્નિયામાં એડવર્ડ એર ફોર્સ બેઇઝ ખાતે ઉતરાણ કર્યું હતું. અવકાશમાં 195 દિવસના વિક્રમ રોકાણ બાદ વિલિયમ્સ ઘરેપાછા ફર્યા હતા.

ખરાબ હવામાનને કારણે મિશન મેનેજરોન કેપ કેનેવરલમાં કેનેડી સ્પેસ સેન્ટર ખાતે 24 કલાકમાં ઉતરાણના ત્રણ પ્રયાસો રદ કરવા પડ્યા હતા અને એટલાન્ટિસને મોજાવે રણમાં એડવર્ડ્સ તરફ વાળવું પડ્યું હતું.યાનના ઉતરાણ બાદ નાસાના મિશન કન્ટ્રોલે કાફલાના વિલિયન્સ અને અન્ય છ સભ્યોને કહ્યું, “વેલકમ બેક, મહાન મિશન બદલ ધન્યવાદ”.

ઉતરાણ બાદ, એબીસી () ટેલિવિઝન નેટવર્કે 41-વર્ષીય સુનિતાની સપ્તાહની વ્યક્તિ તરીકે પસંદગી કરીનેટવર્કે નોંધ્યું હતું કે, ડીસેમ્બરમાં તેમણે તેમના લાંબા વાળ કપાવી દીધા હતા, જેથી તે માંદગીને કારણે પોતાના વાળ ગુમાવી દેનારા લોકોને દાનમાં આપી શકે. 

એસટીએસ (STS)-117
એસટીએસ (STS)- 116
નાસા(NASA)માં કારકિર્દી
અભિયાન 14 અને 15