Od 24 kwietnia Whitson znów jest rekordzistką wśród astronautów USA pod względem łącznego czasu spędzonego w kosmosie (poprzedni rekord należał do Jeffreya Williamsa. Astronautka wróciła na Ziemię na pokładzie Sojuza MS-04 3 września.
Loty kosmiczne 40px|STS-111 STS-111 (Endeavour F-18); 40px|ISS-5 Ekspedycja 5; 40px|STS-113 STS-113 (Endeavour F-19) Swój pierwszy lot w kosmos Peggy Whitson rozpoczęła 5 lipca 2002 na pokładzie wahadłowca Endeavour jako specjalista misji (MS-3). Wyprawą STS-111 dowodził Kenneth Cockrell. Funkcję pilota pełnił Paul Lockhart, a specjalistami misji byli Philippe Perrin (MS-1), Franklin Chang-Díaz (MS-2) oraz pozostali członkowie 5 ekspedycji na ISS Walerij Korzun (MS-4) i Siergiej Trieszczow (MS-5). 7 czerwca wahadłowiec przycumował do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Po przejściu astronautów na pokład ISS oficjalnie doszło do przekazania kompleksu orbitalnego nowej ekipie. 15 czerwca wahadłowiec odłączył się od stacji. Na Ziemię powróciła nim czwarta ekspedycja w składzie: Jurij Onufrijenko, Carl Walz i Daniel Bursch. Członkowie piątej stałej ekspedycji kontynuowali eksperymenty, które rozpoczęli ich poprzednicy oraz realizowali własny program lotu. Wiele miejsca poświęcono badaniom medycznym nad skutkami długotrwałego przebywania człowieka w przestrzeni kosmicznej.