7 сентября 2016 года юго-восточнее города Жезказган Республики Казахстан успешно приземлился пилотируемый космический корабль «Союз ТМА-20М», завершив эксплуатацию кораблей данной серии. Экипаж - российские космонавты Олег Скрипочка и Алексей Овчинин, и американский астронавт Джеффри Уильямс. Всего на «Союзах-ТМА-М» было совершено 20 полётов, все к МКС.
Модернизация кораблей серии «Союз-ТМА-М» (в сравнении с предыдущей серией КК «Союз-ТМА») коснулась бортовой цифровой вычислительной машины и системы передачи телеметрической информации. Доработкам также подверглись система обеспечения теплового режима, система управления движением и навигации система управления бортовым комплексом, а также пульт космонавтов и интерфейсы с МКС. Была усовершенствована конструкция корабля, что позволило улучшить технологичность его изготовления, на 70 кг уменьшена его масса.
Последующие экспедиции отправлялись к МКС на кораблях новой модификации «Союз-МС».