1969年4月，美國宇航局提出建造一種可重復(fù)使用的航天運(yùn)載工具的計(jì)劃。1972年1月，美國正式把研制航天飛機(jī)空間運(yùn)輸系統(tǒng)列入計(jì)劃，確定了航天飛機(jī)的設(shè)計(jì)方案，即由可回收重復(fù)使用的固體火箭助推器，不回收的兩個(gè)外掛燃料貯箱和可多次使用的軌道器三個(gè)部分組成。經(jīng)過5年時(shí)間，1977年2月研制出一架創(chuàng)業(yè)號航天飛機(jī)軌道器，由波音747飛機(jī)馱著進(jìn)行了機(jī)載試驗(yàn)。1977年6月18日，首次載人用飛機(jī)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(jī)上飛行試驗(yàn)圓滿完成。又經(jīng)過4年，第一架載人航天飛機(jī)終于出現(xiàn)在太空舞臺，這是航天技術(shù)發(fā)展史上的又一個(gè)里程碑。

　　1981年4月12日，在卡納維拉爾角肯尼迪航天中心聚集著上百萬人，參觀第一架航天飛機(jī)哥倫比亞號發(fā)射。宇航員翰·楊（John W·Young）和克里平（Robert L·Crippen）揭開了航天史上新的一頁。這架航天飛機(jī)總長約56米，翼展約24米，起飛重量約2040噸，起飛總推力達(dá)2800噸，最大有效載荷29.5噸。它的核心部分軌道器長37.2米，大體上與一架DC—9客機(jī)的大小相仿。每次飛行最多可載8名宇航員，飛行時(shí)間7至30天，軌道器可重復(fù)使用100次。航天飛機(jī)集火箭，衛(wèi)星和飛機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)于一身，能像火箭那樣垂直發(fā)射進(jìn)入空間軌道，又能像衛(wèi)星那樣在太空軌道飛行，還能像飛機(jī)那樣再入大氣層滑翔著陸，是一種新型的多功能航天飛行器。

　　從1981年至1993年底，美國一共有5架航天飛機(jī)進(jìn)行了59次飛行，其中哥倫比亞號15次，挑戰(zhàn)者號10次，發(fā)現(xiàn)號17次，亞特蘭蒂斯號12次，奮進(jìn)號5次。每次載宇航員2至8名，飛行時(shí)間從2天到14天。在12年中，已有301人次參加航天飛機(jī)飛行，其中包括18名女宇航員。航天飛機(jī)的59次飛行中，在太空施放衛(wèi)星50多顆，載2座空間站到太空軌道，發(fā)射了3個(gè)宇宙探測器，1個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡和1個(gè)γ射線探測器，進(jìn)行了衛(wèi)星空間回收和空間修理，開展了一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，取得了豐碩的探測實(shí)驗(yàn)成果。

　　美國航天飛機(jī)創(chuàng)造了許多航天新紀(jì)錄。航天飛機(jī)首航指令長約翰·楊6次飛上太空，是世界上參加航天次數(shù)最多的宇航員。1983年6月18日女宇航員莎麗·賴德（Sally K·Ride）乘挑戰(zhàn)者號上天飛行，名列美國婦女航天的榜首。1983年8月30日，挑戰(zhàn)者號把美國第一個(gè)黑人宇航員布魯福德（Guion S·Bluford）送上太空飛行。1984年2月3日乘挑戰(zhàn)者號上天的麥坎德利斯（B·McCandless），成為世界上第一位不系安全帶到太空行走的宇航員。1984年4月6日挑戰(zhàn)者號上天后，宇航員首次抓獲和修理軌道上的衛(wèi)星成功。1984年10月5日參加挑戰(zhàn)者號飛行的莎麗文（Kathryn D·Sullivan）成為美國第一位到太空行走的女宇航員。1985年1月24日發(fā)現(xiàn)號升空，首次執(zhí)行秘密的軍事任務(wù)。1985年4月29日，第一位華裔宇航員王贛駿（Tayler Wang）乘挑戰(zhàn)者號上天參加科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動。1985年11月26日，亞特蘭蒂斯載宇航員上天第一次進(jìn)行搭載空間站試驗(yàn)。1992年5月7日奮進(jìn)號首次飛行，宇航員在太空第一次用手工操作搶救回收衛(wèi)星成功。7月31日亞特蘭蒂斯號上天，首次進(jìn)行繩系衛(wèi)得發(fā)電試驗(yàn)。9月12日奮進(jìn)號將第一位黑人女宇航員，第一位日本記者和第一對宇航員夫婦載入太空飛行�！�