中唯一获资助的项目，也是美国航天飞机计划的核心。航天飞机先经四次轨道测试飞行，其中第一次在1981年，1982年开始运作飞行。美国共制作五架完整的航天飞机轨道飞行器并在前后三十余年间执行135次任务，每次都是从佛罗里达州的肯尼迪航天中心起飞。除发射哈勃空间望远镜、多枚人造卫星和空间探测器外，这些任务还完成轨道科学实验，参与国际空间站的建设和维护。所有航天飞机的任务时长总和为1322天19小时21分23秒。航天飞机的部件包括：带有三个洛克达因主发动机的轨道飞行器，一对可回收的固体火箭助推器，属消耗品、用于