Управление полетом МКС осуществляется из двух Центров: российским сегментом - из ЦУП–М (ЦУП-Москва, г.Королев, Россия), американским сегментом - из ЦУП-Х (ЦУП-Хьюстон, г.Хьюстон, США).

Работу входящих в состав МКС лабораторных модулей – европейского «Колумбус» и японского «Кибо» – контролируют соответственно Центры управления Европейского космического агентства (г. Оберпфаффенхофен, Германия) и Японского агентства аэрокосмических исследований (г. Цукуба, Япония). Полётом европейского автоматического грузового корабля ATV «Жюль Верн», предназначенного для снабжения МКС, управлял другой Центр Европейского космического агентства (г, Тулуза, Франция). Это управление осуществлялось совместно с ЦУП-М и ЦУП-Х.

В ЦУП для программы МКС оборудован один из двух Главных залов управления, который создавался в свое время для обеспечения полета корабля «Буран». Для управления российскими модулями МКС и кораблями «Союз» и «Прогресс» привлекаются так называемые малые залы. Персонал рабочих групп и групп поддержки размещается в специально подготовленных рабочих помещениях оборудованных необходимыми средствами получения информации по полету, средствами связи и обмена информацией.

Для повышения надежности управления и безопасности полета в ЦУП развернут сектор управления американскими модулями, входящими в состав МКС. Задачей специалистов НАСА, работающих в этом секторе, является проведение операций по управлению полетом американского сегмента в случае выхода из строя ЦУП-Х. 

Аналогичный российский сектор управления развернут в Хьюстоне. Оба Центра - российский и американский связаны всеми необходимыми линиями связи, и между ними идет круглосуточный обмен информацией

Первый модуль Международной космической станции –Функционально-грузовой блок «Заря» был выведен на орбиту 20 ноября 1998г.

Первый основной экипаж (Уильям Шеперд, Сергей Крикалев и Юрий Гидзенко) прибыл на станцию 2 ноября 2000 года на корабле «Союз ТМ-31», и с тех пор МКС является постоянно обитаемой.

В ходе полета в пилотируемом режиме продолжалось строительство станции.

В 2001 году на корневом сегменте Z1 был установлен энергетический модуль P6, на орбиту доставлены лабораторный модуль «Дестини», шлюзовая камера «Квест», стыковочный отсек «Пирс», две грузовые телескопические стрелы, дистанционный манипулятор. В 2002 году станция пополнилась тремя ферменными конструкциями (S0, S1, P6), две из которых снабжены транспортировочными устройствами для перемещения дистанционного манипулятора и астронавтов во время работы в открытом космосе.

В связи с произошедшей 1 февраля 2003 года катастрофой американского корабля «Колумбия» строительство МКС было приостановлено.

В 2006 году строительство МКС продолжилось.

На станцию были доставлены новые секции солнечных батарей, значительно повысившие её энерговооружённость. В конце 2007 года МКС пополнилась ещё двумя герметичными модулями. В октябре шаттл «Дискавери» STS-120 привёз на орбиту изготовленный в Италии по заказу США ещё один соединительный модуль Node-2 «Гармония» (Harmony) (Node-1 под называнием «Юнити» работает в составе станции с декабря 1998 года). В ноябре Node-2 «Гармония» (Harmony), с помощью манипулятора станции был поставлен на своё штатное место – на осевой порт модуля «Дестини». По своему назначению Node-2 является соединительным узлом между тремя лабораторными модулями: американским «Дестини», европейским «Колумбус» (Columbus) и японским «Кибо».

Кроме этого, осевой стыковочный узел Node-2 теперь стал основным причалом для шаттлов.

Европейский лабораторный модуль «Колумбус», предназначенный для постоянной работы в составе МКС, в феврале 2008 года был выведен на орбиту на корабле «Атлантис» STS-122 и с помощью манипулятора этого корабля поставлен на свое штатное место. В июне 2008 года введен в состав МКС японский модуль «Кибо» («Надежда»), первый элемент которого был доставлен на МКС в марте 2008 шаттлом «Индевор» STS-123.

Общая масса станции сейчас составляет более 300 тонн.

В настоящее время на Международной космической станции несет вахту экипаж двадцатой основной экспедиции: командир МКС-19/20 ПАДАЛКА Геннадий Иванович (Россия), бортинженеры: БАРРАТТ Майкл (Мichael Reed Barratt) (США), и Коити ВАКАТА (Koichi Wakata) (Япония), Романенко Роман Юрьевич (Россия), Франк Де Винн (Frank De Winne)(Бельгия, ЕКА), Роберт Брент Тирск (Robert Brent Thirsk) (Канада).