Powrót astronautów na Ziemię nastąpił 19 sierpnia 1997. Wahadłowiec Discovery wylądował w KSC na Przylądku Canaveral na Florydzie.

40px|STS-98 STS-98 (Atlantis F-23); thumb|Misja STS-116; Curbeam podczas pierwszego spaceru kosmicznego (EVA) na zewnątrz ISS.

7 lutego 2001 udał się w kosmos po raz drugi jako specjalista misji (MS-1) na pokładzie wahadłowca Atlantis. Wyprawą dowodził Kenneth Cockrell, a pilotem wahadłowca był Mark Polansky. Funkcję specjalisty misji pełnili również Marsha Ivins (MS-2) oraz Thomas Jones (MS- 3). Podstawowym zadaniem załogi było dostarczenie na Międzynarodową Stację Kosmiczną modułu Destiny. Dwa dni później – 9 lutego – prom przycumował do ISS. 10 lutego Curbeam oraz Thomas Jones przez ponad 7,5 godziny pracowali na zewnątrz stacji orbitalnej. W tym czasie przy pomocy manipulatora RMS Marsha Ivins przemieściła z ładowni moduł Destiny i przyłączyła go do ISS, a obaj astronauci połączyli go ze stacją kablami energetycznymi i hydraulicznymi. Podczas drugiego, blisko 7-godzinnego spaceru kosmicznego, który miał miejsce 12 lutego Curbeam i Jones m.in. zainstalowali na nowym module łącznik PMA-2.