Pochi secondi dopo le sette del mattino 1981, un avveniristico veicolo spaziale, battezzato Columbia, decollò dalla piattaforma di lancio del Kennedy Space Center in Florida, USA. Meno di undici minuti dopo il decollo la navetta entrò silenziosamente in orbita. Dopo tre giorni di volo quasi perfetto, il Columbia atterrò alla Edwards Air Force Base in California.
Sette mesi dopo, il Columbia era pronto sulla piattaforma di lancio per entrare di nuovo in orbita: si trattava del primo veicolo spaziale della storia a essere riutilizzato.
Nel 1982 il Columbia eseguì altre tre missioni, spalancando così una nuova era nell'esplorazione dello spazio, l'era delle navette.
Originariamente la flotta di navette avrebbe dovuto essere costituita da quattro veicoli: il Columbia (OV-102), il primo veivolo orbitante operativo che inaugurò il programma nell' aprile del 1981; la OV-99, battezzata Challenger, effettuò il volo inaugurale il 4 aprile 1983.
La navetta successiva fu il Discovery (OV-103) che fece il suo debutto nello spazio il 30 agosto 1984, cui il 3 ottobre dell'anno seguente seguì l'Atlantis (OV-104).
La flotta operativa constava ora di 4 navette e la possibilità di eseguire missioni con una frequenza quindicinale era divenuta concreta. Purtroppo, nel gennaio '86, decollando per la sua decima missione, il Challenger esplose nei cieli della Florida, provocando la morte dei sette membri dell' equipaggio. Il programma subiva una interruzione di circa 36 mesi, nel corso dei quali venivano apportate profonde modifiche a quei componenti del sistema, i boosters, che erano stati all'origine del disastro. Le missioni dello Space Shuttle riprendevano quindi con regolarità ed il Challenger veniva sostituito dall' Endeavour (OV-105), che riportava a quattro il numero delle navette disponibili.

Il primo astronauta americano nello spazio, John Glenn, commentò così l'accaduto:

"Abbiamo sempre saputo che sarebbe potuto venire un giorno come questo, perchè operiamo con velocità, potenze, sistemi complessi che non abbiamo mai sperimentato in precedenza."

Le missioni sono così continuate fino ai giorni nostri senza incidenti. Le missioni dello Space Shuttle si concentrarono sulla messa in orbita gli elementi che serviranno per l'assemblaggio della Stazione Spaziale Internazionale, che sarà la più grande struttura mai costruita dall'uomo nello spazio.

Purtroppo, il 2 febbraio del 2003, la navicella della Nasa Columbia, nello spazio dal 16 gennaio, è esplosa verso le 15 ora italiana mentre rientrava dalla missione. A bordo c'erano sette persone tra le quali il primo astronauta israeliano. Durante il decollo era stata notata la perdita di alcune piastrelle di protezione che avrebbero dovuto proteggere la navicella spaziale dal calore provocato dall'impatto con l'atmosfera durante l'atterraggio. Dopo questo incidente le missioni preveiste per gli shuttle sono state sospese finchè l'inchiesta sull'accaduto non verrà conclusa.