NUS advokater har skrivit till Business Sekreterare Sajid Javid, kräver att han korrekt överväger jämställdhet inverkan av flytten.
I sin budget i juli tillkännagav förbundskansler George Osborne planer på att skrota bidrag.
Regeringen sa att det skulle svara på brevet i sinom tid.
För närvarande är studenter vars familjeinkomst är lägre än 25 000 pund berättigade till fulla bidrag till ett värde av 3 387 pund plus ett lån på 4 047 pund om de bor hemifrån utanför London.
Partiella bidrag i glidande skala är tillgängliga för studenter vars familjeinkomst är lägre än 60 000 pund.
Regeringen vill ersätta stipendierna med lån för nya studenter från och med nästa år.
I sin domsrättsprövningsskrivelse identifierar NUS "ett allvarligt och olagligt misslyckande" i regeringen att fullgöra en skyldighet enligt 2010 års jämställdhetslag att beakta politikens inverkan på de fattigaste studenterna.
– Avskaffandet av underhållsbidragen kommer att orsaka en mycket betydande ökning av skulden för de fattigaste studenterna, från 40 500 pund till omkring 53 000 pund vid en tidpunkt då effekterna av 2012 års reformer återstår att analysera och förstå ordentligt, säger brevet.
NUS president Megan Dunn kallade regeringens plan "reckless", med hänvisning till "starka bevis" förändringen skulle innebära högre utbildning "blir mindre tillgänglig för minoritetsgrupper".
Hon tillade: " Vi vet vilken enorm skada denna förändring kommer att få om den tillåts ske. Det är uppenbart att regeringen försöker rusa igenom dessa förändringar utan hänsyn till framtida generationer av studenter."
Salima Budhani av advokatbyrån Bindmans sade NUS var att uppmana utrikesministern "att stoppa planer på att avskaffa underhållsbidrag och att samla in information för att göra det möjligt för honom att korrekt överväga de komplexa jämställdhetshänsyn som står på spel.
"En öppen omprövning av politiken bör då ske."
En talesman för avdelningen för företagsinnovation och kompetens sade studenter skulle inte behöva betala tillbaka något förrän deras inkomster steg över £ 21.000.
Underhållslånet för alla studenter skulle också stiga från nästa år till 8 200 pund för studenter som bor hemifrån utanför London: "det högsta stöd som någonsin tillhandahållits", tillade taleskvinnan.
National Union of Students (NUS) har tagit det första steget i rättsliga åtgärder mot statliga planer på att skrota underhållsbidrag i England.