Ang Malalim na Epekto, isang pagsisiyasat sa puwang ng US na noong 2005 ay nag-aral ng istruktura ng kwarta sa pamamagitan ng pagbaril ng isang 370-kg (810-pounds) na masa sa nucleus ng kometa Tempel 1 at pagkatapos ay pag-aralan ang mga labi at bunganga. Noong 2007, ang Deep Impact flyby spacecraft ay itinalaga ng isang bagong misyon na tinatawag na EPOXI, na binubuo ng dalawang proyekto: Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh) at Deep Impact Extended Investigation (DIXI).
Ang Malalim na Epekto ay inilunsad noong Enero 12, 2005, sa isang solar orbit upang makisabay sa Comet Tempel 1. Ang spacecraft ay may dalawang pangunahing seksyon, ang epekto at ang spacecraft ng flyby. Ang impactor ay itinayo sa paligid ng isang tanso at aluminyo na may maliit, ginagabayang propulsive na yugto. Ang mga nasasakupan ng kometa ay maaaring makilala mula sa kamangha-manghang pampaganda ng vaporized ejecta. Ang masa at bilis ay magpapahintulot sa mga siyentipiko na ibawas ang istraktura ng kometa mula sa bunganga na nabuo. Ang Impactor Targeting Sensor ay nadoble bilang isang camera sa eksperimento sa panahon ng pangwakas na diskarte. Ang sasakyang panghimpapawid ng flyby ay nagdala ng dalawang pangunahing instrumento, high-at medium-resolution imagers, na ginamit ang radio system bilang isang pangatlong eksperimento upang masukat ang mga posibleng pagbabago ng bilis dahil sa masa ng kometa o pag-drag ng atmospheric. Ang mga imager ay may mga filter upang i-highlight ang diatomic carbon at cyanogen molecules sa mga labi. Ang isang infrared spectrometer ay idinisenyo upang makita ang tubig, carbon monoxide, at carbon dioxide. Ang nagpo-epekto ay pinakawalan noong Hulyo 3, 2005, at tinamaan ang kometa ng 24 na oras mamaya sa bilis na 37,000 km (23,000 milya) bawat oras. Ang flyby spacecraft ay lumipad sa loob ng 500 km (300 milya) ng Comet Tempel 1. Ang nukleyar ng Comet Tempel 1 ay natagpuan na napaka-butas na butil. Ang epekto ay sinusunod ng mga teleskopyo sa Earth, pati na rin mula sa mga satellite obserbatoryo tulad ng Hubble at Spitzer Space Telescope. Natapos ang pangunahing misyon noong Agosto 2005.
Ang pinalawig na misyon, ang EPOXI, ay mayroong mga cruise at hibernation phase, ang huli upang mapanatili ang propellant at pagpopondo (higit sa lahat para sa mga operasyon sa Earth). Sa bahagi ng DIXI ng misyon, ang eroplano ng Deep Impact flyby ay lumipad sa nakaraang Comet Boethin, ngunit ang kometa na ito ay hindi pa nakita mula noong 1986, kaya ang spacecraft ay muling nag-retire para sa Comet Hartley 2 at lumipad ito noong Nobyembre 4, 2010. Ang retargeting ay nagawa sa pamamagitan ng pag-trim ng tilapon sa panahon ng flyby ng Earth ng spacecraft noong Disyembre 31, 2007. Apat pang flybys ng Earth ang naiskedyul bago ang engkwentro sa Comet Hartley 2. Sa panahon ng flyby ng Earth noong Hunyo 29, 2009, natagpuan ang infrared spectrometer ng Deep Impact's ang kamangha-manghang lagda ng tubig sa Buwan, isang obserbasyon na nagpatunay sa paghahanap ng India ng Chandrayaan-1 ng tubig doon. Ang mga obserbasyon ng Deep Impact ay iminungkahi din na ang tubig ay lumitaw mula sa mga hydrogen ion sa solar wind na nakikipag-ugnay sa oxygen sa mineral sa lunar na ibabaw. Sa bahagi ng EPOCh ng EPOXI mission, ginamit ang high-resolution imager upang obserbahan ang mga paglilipat ng tatlong mga planeta ng extrasolar at upang maghanap para sa iba pang mga planeta sa paligid ng mga bituin. Patuloy ang Deep Impact sa proyekto ng EPOCh matapos ang flyby ng Comet Hartley 2.
