航天飞机可分为部分重复使用航天飞机和完全重复使用航天飞机两大类。部分重复使用航天飞机可由重复使用轨道飞行器和火箭助推器及一次性使用外时贮箱并联组成,其中轨道飞行器带有主发动机,如美国现役航天飞机和前苏联的“暴风号”航天飞机。也曾出现过由重复使用轨道器和一次性使用火箭串联的航天飞机设计。完全重复使用航天飞机的特点是主发动机和推进剂贮箱均放在机身内,又可分为单级入轨和两级入轨两种形式。航天飞机的关键技术主要有氢氧主发动机、防热系统及材料、计算空气动力学及风洞试验、环境控制与生命保障、应急逃逸系统、机动飞行和准确着陆技术等。
真正用过航天飞机的国家,目前只有美国。