20世纪60年代末，美国航空航天局曾提出过一个雄心勃勃的载人火星飞行计划和大型空间站计划，为了降低发射和运行成本，采用可重复使用的航天飞机运送人员和物品就成为当时最现实的途径。当美国总统尼克松否决了火星飞行计划后，航空航天局便把其中的航天飞机项目拿出来，作为了一项独立的航天发展计划。
经过航空航天局的频繁游说，先后说服了国防部和国会，最后也打动了尼克松总统。
尼克松对航天飞机可大幅度降低发射成本、能回收和修理卫星等能力很感兴趣，也十分欣赏“普通人同样能乘坐航天飞机”这一点。
年夏，航天飞机研制方案正式确定，整个系统由外形酷似普通飞机的轨道器、一次性使用的巨大外贮箱和二个固体助推器组成，其中轨道器结构最复杂，可回收和重复使用。组装完的航天飞机总长为56.14米，起飞质量吨，最多可搭乘7名宇航员，最长飞行时间是30天。
年4月12日，第一架用于轨道飞行的航天飞机“哥伦比亚”号从肯尼迪航天中心起飞，绕地球36圈后在美国加州的爱德华兹空军基地平安降落，美国的电视台现场直播了发射盛况，全球大约有5亿多人观看了航天飞机的升空过程。
美国总共制造了5架航天飞机，其命名充分体现了人类的冒险精神。“哥伦比亚”号取自年到哥伦比亚河口探险的一艘单桅帆船的名称；
“发现”号是年探险家赫德森为探寻大西洋和太平洋之间西北通道而乘坐的一艘小船的名字；
“亚特兰蒂斯”号和“挑战者”号为远涉重洋、探险数万千米的两艘著名航船的大名；
而“奋进”号则是因年1月“挑战者”号不幸失事后新制造的航天飞机，其名字意喻吸取失败教训，在航天道路上不断奋进。
年2月1日，“哥伦比亚”号航天飞机在完成了其第28次同时也是航天飞机总第次飞行任务后，再入大气层时发生解体事故，机上7名宇航员全部遇难，这是继“挑战者”号之后航天飞机的第二次灾难，全人类都为之感到悲痛。
尽管有两次事故的阴影，但航天飞机在技术上取得的成就仍举世公认。它是美国目前唯一的载人航天器，也是世界上唯一能把大型轨道卫星送回地面的航天器。它的许多独特能力，如回收和修理卫星、对太空探测器和卫星进行维护、参与大型空间结构的组装等，在此后相当长的一段时间内都是绝无仅有的。
总之，航天飞机不愧是太空多面手，集火箭、卫星、飞船和空间站的特点于一身，体现了航天发射技术的新阶段。
20世纪80年代，眼看着苏联人一个个进入太空站，着手开展名目繁多的科学实验，并不断刷新太空飞行新记录，特别是一想到苏联宇航员悠闲地坐在空间站里，用高倍望远镜仔细观察美国国土情景，骄傲的美国人再也坐不住了。航空航天局局长弗莱彻便很懊恼，不得不公开承认美国“在载人航天方面已丧失了同苏联竞争的优势。”其实，美国研制航天飞机的目的本来就是为解决大型载人空间站的运输问题，既然航天飞机计划已基本完成，永久性空间站建设便成了下一个目标。
两个航天大国如今殊途同归了，但若将美国与苏联发展空间站的道路进行比较，显然美国走了弯路。因为苏联是从飞船到空间站，而美国则走了一条由飞船到航天飞机再到空间站的曲折之路。难怪早有批评家认为，美国花巨款研制航天飞机，未必比苏联“礼炮”号空间站受益更大。