STS-97/ISS 4A (Endeavour F-15); 30 listopada 2000 Joseph Tanner po raz trzeci udał się w kosmos, tak jak poprzednio również jako specjalista misji (MS-1). Tym razem wystartował na pokładzie promu Endeavour do lotu STS-97. Udział w nim wzięli również: dowódca – Brent Jett, pilot Michael Bloomfield, oraz specjaliści misji: astronauta z Kanady Marc Garneau (MS-2) oraz Carlos Noriega (MS-3). Podczas lotu prom Endeavour połączył się z Międzynarodową Stacją Kosmiczną. Jednym z podstawowych zadań było zainstalowanie na powierzchni stacji konstrukcji P6 z panelami baterii słonecznych. W tym celu astronauci trzykrotnie opuszczali pokład wahadłowca. Joseph Tanner wziął udział we wszystkich „spacerach kosmicznych”. 3 grudnia pracował w kosmosie przez 7,5 godziny, 5 grudnia przez 6,5 godziny, a 7 grudnia przez ponad 5 godzin. Dopiero 8 grudnia 2000 astronauci z wyprawy STS-97 weszli do modułu Unity i spotkali się z pierwszą stałą załogą Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – Williamem Shepherdem, Jurijem Gidzenko i Siergiejem Krikalowem. Obie załogi przetestowały nowa konfigurację stacji (z rozwiniętymi panelami P6), a następnie przeniosły wyposażenie i zaopatrzenie na pokład ISS. 9 grudnia, po odcumowaniu od ISS, wahadłowiec przez 45 minut poruszał się wokół stacji fotografując jej powierzchnię, a następnie rozpoczął lot autonomiczny.