1981年以前，美国的载人航天是通过“水星”、“双子星座”、“阿波罗”飞船和“天空实验室”计划进行的。这些计划的完成，促进了载人航天技术的发展，然而耗资巨大。美国在“阿波罗”登月计划后，就着手研制一种经济的、可以重复使用的航天器。这种航天器既能像火箭那样冲向太空，也能像飞船那样在轨道上运行，还能像飞机那样在大气里滑行并自行安全返回地球，这就是航天飞机。航天飞机的出现使载人航天变得相对方便和经济，从而可大大增加此后人类进入太空的频率，加快了人类进军太空的步伐。
发射航天飞机是美国继“阿波罗”登月计划后的又一大规模载人航天活动。在美国成功实施“阿波罗计划”后，苏联逐渐放弃了登月计划，转而集中力量发展空间站。美国则把兴趣放在了航天飞机的研制上，这主要是因为此时航天领域的政治竞赛气氛淡化，美国开始强调航天技术的社会经济效益。
美国自1972年开始投巨资进行航天飞机研究，历时9年，约花费100亿美元，终于使第一架航天飞机“哥伦比亚”号飞上太空。据说一架航天飞机可以反复使用75到100次。美国从1981年到1992年先后共制造了5架航天飞机，他们分别是“哥伦比亚”号、“挑战者”号、“发现”号、“阿特兰蒂斯”号和“奋进”号。
其中，“挑战者”号在1986年1月28日起飞后爆炸，7名宇航员在这次事故中罹难，包括第一次以平民身份参加太空飞行的女教师麦考利夫。按照计划，她将在太空给她的学生讲课。时隔17年，“哥伦比亚”号航天飞机又于2003年2月1日返回途中爆炸解体，机上7名宇航员全部遇难。目前，美国仅剩下三架航天飞机。
“哥伦比亚”号航天飞机失事的消息传来，美国政府降半旗志哀，美国人民则自发地到各航天中心以各种方式悼念他们的航天英雄，同时世界各地的人们也以不同的方式表达了自己的痛惜之情。失事那天正值中国人民的传统节日春节，中央电视台第一套节目在当晚中断了正在播出的电视剧，播放了“哥伦比亚”号失事的消息。
从国家领导人到普通百姓，从科学家到青年学子，中国人民在惊悉美国“哥伦比亚”号航天飞机失事、机上宇航员不幸遇难后，纷纷向遇难宇航员表示敬意，称赞他们是人类为探索未知世界而献身的真正的英雄。
如今，美国航天飞机的老化问题日益明显，最新的航天飞机也已服役10多年，研制新一代航天飞机已成为美国载人航天计划的首要任务之一。美国多年前就已着手研制新一代替代航天飞机的空天飞机，它比航天飞机技高一筹，能够在普通的机场上像普通的飞机一样水平起飞，能直接飞入太空，能在地球轨道上运行，还能从环球低轨道上自行飞回地面，在普通机场安全降落。
美国宇航局希望用这种更先进的空天飞机来替代逐渐老化的航天飞机，由它承担为国际空间站运送物资和宇航员的任务，并实现商业性载人航天。
