1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重復使用的航天運載工具的計劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機空間運輸系統列入計劃，確定了航天飛機的設計方案，即由可回收重復使用的固體火箭助推器，不回收的兩個外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個部分組成。經過5年時間，1977年2月研制出一架創業號航天飛機軌道器，由波音747飛機馱著進行了機載試驗。1977年6月18日，首次載人用飛機背上天空試飛，參加試飛的是宇航員海斯（C·F·Haise）和富勒頓（G·Fullerton）兩人。8月12日，載人在飛機上飛行試驗圓滿完成。又經過4年，第一架載人航天飛機終于出現在太空舞臺，這是航天技術發展史上的又一個里程碑。

航天飛機是一種為穿越大氣層和太空的界線（高度100公里的關門線）而設計的火箭動力飛機。它是一種有翼、可重復使用的航天器，由輔助的運載火箭發射脫離大氣層，作為往返于地球與外層空間的交通工具，航天飛機結合了飛機與航天器的性質，像有翅膀的太空船，外形像飛機。航天飛機的翼在回到地球時提供空氣剎車作用，以及在降跑道時提供升力。航天飛機升入太空時跟*單次使用的載具一樣，是用火箭動力垂直升入。因為機翼的關系，航天飛機的酬載比例較

航天飛機 精彩圖片(17張)低。設計者希望以重復使用性來彌補這個缺點。

雖然世界上有許多國家都陸續進行過航天飛機的開發，但只有美國與前蘇聯實際成功發射并回收過這種交通工具。但由于蘇聯瓦解，相關的設備由哈薩克接收后，受限于沒有足夠經費維持運作使得整個太空計劃停擺，因此全世界僅有美國的航天飛機機隊可以實際使用并執行任務。