Nur wenige Woche nachdem «Sarja» im All war, brachte die US-Raumfähre «Endeavour» dann den ersten Verbindungsknoten (Node 1) in die Erdumlaufbahn, das Modul «Unity». «Sarja» sorgte aber weiterhin für die Kontrolle der Position der kleinen Raumstation, für die Kommunikation mit der Erde und die Energieversorgung.

Als drittes Modul kam die zentrale Serviceeinheit «Swesda» im Juli 2000 ins All, die viele Funktionen von «Sarja» übernahm und der erste Wohnraum für die Astronauten war. «Sarja» wird inzwischen vor allem als Lagerraum und externer Tank genutzt. Das Modul verfügt über zwei Andockstationen, an denen bemannte russische Sojus-Kapseln und unbemannte Transporter vom Typ Progress anlegen können.

Im September 2000 kamen erstmals zwei Besatzungsmitglieder in die ISS. Seit November 2000 ist die Station permanent von zwei oder drei Astronauten beziehungsweise Kosmonauten besetzt. Aufgehalten wurde der Ausbau immer wieder durch russische Finanzprobleme und durch die Katastrophe mit der Raumfähre «Columbia», die 2003 in der Erdatmosphäre verglühte. Danach gab es einige Jahre gar keine Shuttle-Flüge mehr zum Ausbau der ISS. Dieser soll jetzt 2010 abgeschlossen sein. Danach werden auch die US-Raumfähren außer Dienst gestellt.

Die ISS ist inzwischen auf die Größe eines Fußballfeldes mit einer derzeitigen Gesamtmasse von rund 300 Tonnen angewachsen, wie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erklärte. Nach der geplanten Fertigstellung soll die ISS aus sechs Forschungslabors, zwei Wohneinheiten, einer Beobachtungskuppel, etlichen Stauräumen, Verbindungsknoten, Andockvorrichtungen und Roboterarmen bestehen. Europas Hauptbeitrag zur ISS sind das Weltraumlabor «Columbus» und der Raumtransporter ATV. Deutsche Wissenschaftler sind seit Beginn der wissenschaftlichen Nutzung der Raumstation im Jahr 2001 dabei.

Die ISS ist nachts vor allem wegen der großen Sonnensegel auch von der Erde aus zu sehen, wenn sie als heller Punkt über den Himmel zieht.