2007年，羅塞塔號飛回地球準備利用地球引力彈弓進行第二次加速，在穿越火星和木星之間的小行星帶的時候，它遇到了一顆編號2867直徑5公里的小行星，拍下照片一看這是一顆鑽石形狀的小行星。2009年，羅塞塔號最後一次繞回地球，這次將獲得最大的動力接近67P彗星。

2010年，羅塞塔號飛越了一顆名叫21 Lutetia小行星，這是一顆直徑100公里的巨大小行星，這也是人類有史以來最近一次觀測到的小行星，如果這顆小行星撞向地球地球將會徹底變成不毛之地，要知道讓恐龍滅絕的那顆小行星直徑只有10公里。2014年，羅塞塔號終於來到了67P彗星的身邊，這個時候人們才真正看清這顆彗星的樣子，這是一顆雙星結構的彗星，即是早期由兩顆彗星撞擊融合而成，大小是4公里*3公里*1。3公里，表面結構非常複雜到處都是懸崖和峭壁，這和之前拍攝的小行星光滑的表面相比，登陸彗星比登陸小行星更加困難。

而且彗星並不是如人們所想是一個鬆軟蓬鬆的雪球，而是非常堅硬的，同時彗星在接近太陽的時候，會進行不斷的噴發，這又加大了登陸難度，他們計劃讓羅塞塔號找到一個相對平坦的位置然後降下菲萊號，所以羅塞塔號就開始了對彗星的地形進行全面掃描，建立了完整的3D結構，終於找到一處合適的降落地點。

於是在2014年11月12日，羅塞塔號釋放了菲萊號進行登陸，它將在彗星面對太陽的這個位置降落，這裡相對平坦還有大量的光照，可以保證菲萊號之後的電力供應，菲萊號底部有兩個魚叉一樣的裝置，會在降落時插入彗核表面進行固定，因為彗星表面的逃逸速度只有1m/s，這意味著如果是人登陸彗星稍微跳起來就有可能飛向太空再也無法回來，因為這顆彗星的引力實在是太微弱了。

在長達7個小時的登陸過程中，羅塞塔號要一直和彗星伴飛，菲萊號在登陸過程中也無法人工干預，完全要依靠程式的設定，最終經過7個小時的等待，羅塞塔號終於發回了好訊息菲萊號成功登陸彗星。但隨之而來的壞訊息是菲萊號的魚叉並沒有啟動，這就意味著菲萊號沒有降落在預定地點，而菲萊號傳回的第一張照片就是一張劇烈翻滾的照片，後來人類才知道菲萊號降落到彗星表面後，由於彗星的表面和之前設想的不一樣，登陸器立即反彈然後一直滾，在此期間菲萊號的魚叉一直嘗試固定在彗星表面但都沒有成功。

根據後來發回的資料顯示，菲萊號曾經一度騰空飄蕩在太空中，好在彈跳速度僅為38cm/s，在長達2個小時的滾動中最後菲萊號滾到了一個狹縫裡才停止了下來，而這裡距登陸地點很遠也無法接收到太陽光，由於菲萊號的電量有限，所以2天以後菲萊號電池耗盡進行了關機保護，此時人們認為還有希望，羅塞塔號一直跟隨彗星伴飛等待菲萊號的甦醒。2015年6月，由於彗星更接近了太陽，菲萊號登陸的狹縫處也迎來了陽光，因此菲萊號的太陽能接收器也獲得到了動力，重新開機發回了訊號，但是預計菲萊號只有不到60個小時的工作時間，所有的工作都要爭分奪秒。

羅塞塔號後來拍攝的照片中顯示菲萊號以一個非常尷尬的橫躺式登陸，這樣它的魚叉發射器是處於懸空狀態而無法工作，但是它的取樣儀仍然可以鑽孔工作，菲萊號在電池耗盡前完成了這些工作，但隨著彗星不斷遠離太陽，一直在彗星周圍伴飛的羅塞塔號也將能量耗盡。

歐空局決定作出一項舉措就是讓羅塞塔號墜毀，在離菲萊號不遠的地方，讓兩個探測器永遠在一起整整齊齊，在羅塞塔號最後的墜落過程中拍攝了很多清晰的彗核表面照片，直到它最終墜落在彗星表面，傳回了最後一張照片後羅塞塔號失去聯絡永遠停留在了彗星表面。它們將隨著67P彗星永遠地執行下去，它們的任務無疑是偉大的，為人類生命起源帶來了更多的證據。