因天气恶劣而推迟一天的SpaceX升级货运龙飞船于美国东部时间1月12日从国际空间站出发，携带4400磅(约1995.8公斤)的科学实验和其他货物返回地球。当天9时05分，升级后的货运龙飞船对空间站进行自动分离操作，美国宇航局宇航员维克托格洛弗在空间站上监控分离情况。
飞船返回地球大约需要36个小时。预计13日晚将进行降落伞辅助泼溅，这将是货物补给飞船首次返回大西洋。与载人龙飞船一样，新的货运龙飞船将溅落佛罗里达海岸，而不是像第一代货运龙飞船那样坠入距离加州数百公里的太平洋。
这使得科学设备能够快速到达佛罗里达州肯尼迪航天中心的空间站处理设施，并返回给研究人员。这种较短的运输时间可以使研究人员在收集数据时受到微重力效应的损失最小。
升级后的货运龙飞船于去年12月6日在佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘猎鹰9号火箭首飞，24小时后抵达国际空间站，并实现了美国商业货运补给飞船的首次自动对接，运送了超过6400磅(约2903公斤)的硬件、科研设备和宇航员用品。
与原来的货运龙飞船相比，升级后的货运龙飞船增加了约20%的货物空间。新的货运龙飞船在发射时可以容纳8个动力柜，返回地球时可以容纳12个，而早期版本在发射和返回时只能容纳6个。新版飞船还往返国际空间站五次，在空间站停留时间是原版的两倍多。
龙飞船带回地球的科研设备和样本包括心血管细胞的研究、可能腐蚀不锈钢飞船结构的生物膜、辅助深空紧急导航的技术以及有助于长期研究宇航员在太空中视力变化原因的几只活老鼠。
微重力会导致工作负荷和心脏形状的改变。尚不清楚如果一个人在太空生活超过一年，这些变化是否会永久存在。研究人员使用3D工程心脏组织来研究重力变化如何在细胞和组织水平上影响心血管细胞。研究结果可以提供对心脏问题的新认识，有助于确定新的治疗方法，并促进在太空飞行前预测心血管风险的筛选措施的发展。
飞船还带回了日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的研究成果。JAXA利用微重力在太空中培养细胞，分析基因表达的变化。地球上的细胞培养需要支撑材料或者力量来实现三维生长，但是在微重力条件下，细胞培养不需要这些设备就可以扩展到三维。这项研究的结果可以证明利用微重力促进再生医学发展的优势，并可能有助于形成创造人造器官所需的技术。
根据美国宇航局的数据，在漫长的太空飞行中，至少40%的宇航员经历了被称为“太空飞行相关神经眼综合征(SANS)”的视觉障碍。因此，飞船带回的一个啮齿动物实验，研究了飞行前后小鼠眼动脉、静脉和淋巴结构的功能以及视网膜的变化，以确定是否会损害视觉功能。
此外，美国宇航局还提到，一项技术演示测试了一种从国际空间站空气中去除二氧化碳的方法。控制空间站上的二氧化碳水平可以减少宇航员疲劳、头痛、呼吸困难、眼睛疲劳和皮肤瘙痒的可能性。
