計画の終了後、太陽の活動が活発になり、その結果地球の大気が暖められて大気圏が膨張したため、機体にかかる空気抵抗が増加した。そのため当初予想されていたよりも早く、1979年7月11日16:37 (UTC) にスカイラブは大気圏に再突入した。この週に、地上の管制官はおよそ5年ぶりにスカイラブとコンタクトし、機体の姿勢制御に成功した。墜落地点は南半球のインド洋からオーストラリア西部、東経87度南緯48度から東経144度南緯12度の辺りになると予想されたが、実際には破片はオーストラリアのエスペランス (Esperance) からローリンナ (Rawlinna) にかけて散らばった。エスペランス州 (Shire of Esperance) はアメリカ政府にゴミを散らかしたかどで400ドルの罰金を請求したが、これはいまだに支払われていない。
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スカイラブの再突入は世界的な話題となり、多くの広告や賭博の対象となった。アメリカの新聞サンフランシスコ・イグザミナー (San Francisco Examiner) 紙は「最初にスカイラブの破片を本社に持ってきた方に10000ドルの賞金を出します」と広告したところ、エスペランスに住む17歳の少年が自宅の屋根に破片が落ちているのを発見したので、ただちに旅客機に乗ってサンフランシスコまで持って行き、賞金を獲得した。また偶然ではあるが、この数日後の7月20日に落下地点にほど近いオーストラリア西部の町パース (Perth) でこの年のミス・ユニバースが開催されることになっていたので、当日の会場では燃え残って地上に落下した多数の残骸が展示された。
地上試験用のスカイラブの実物大模型も作られており、現在はワシントンDCのスミソニアン航空宇宙博物館に展示されている。飛行士の訓練用に使われた模型は、テキサス州ヒューストンのジョンソン宇宙センターに展示されている。予備の部品で作られた訓練用の模型はアラバマ州ハンツビルにもあるが、現在は修復中である。