En 1969 la NASA empieza a trabajar en un sistema de naves espaciales reutilizables para órbita baja terrestre.

El 10 de marzo de 1981 se realizó el primero de cuatro vuelos orbitales de prueba, abriendo paso a vuelos operativos en 1982.

Los transbordadores espaciales fueron utilizados en 135 misiones entre 1981 y 2011, lanzados desde el Centro Espacial Kennedy en Florida.

En diversas misiones operacionales se lanzaron varios satélites, sondas interplanetarias y el Telescopio Espacial Hubble.

Además, los transbordadores espaciales realizaron experimentos científicos en órbita

y participaron en la construcción y el servicio de la Estación Espacial Internacional.

El primer transbordador, llamado Enterprise como homenaje a la serie de ciencia ficción Star Trek,

fue construido para pruebas de aproximación y aterrizaje y no tenía capacidad orbital.

Inicialmente se construyeron cuatro orbitadores operacionales: Columbia, Challenger, Discovery y Atlantis.

De estos, Challenger y Columbia fueron destruidos en accidentes durante sus misiones en 1986 y 2003, respectivamente.

En total murieron 14 astronautas. Un quinto transbordador operativo, Endeavour, fue construido en 1991 para reemplazar a Challenger.

El transbordador espacial fue retirado del servicio al final de la última misión de Atlantis el 21 de julio de 2011.