STS-27
船長のギブソンは、損傷を見たときに彼自身「我々は死のうとしている」と考え、シャトルが大気圏再突入を生き残れるとは信じられなかった。もし計器がシャトルの崩壊を示したら、死ぬ数秒前に「彼らの分析について自分が何を考えたかをミッションコントロールに伝える」ことを計画していた。着陸した機体を見たNASAはその損傷の大きさに驚いた。700以上のタイルが損傷しており、1つのタイルは完全に失われていた。このタイルがLバンドアンテナ用のスチール製取り付けプレートの上に設置されていたことで、コロンビア号空中分解事故のような大事故に至る焼損が防がれた可能性がある。オービターの左舷には損傷はほとんどなかった。スペースシャトル計画の歴史の中で、STS-27のアトランティスは、地球に無事帰還した中で最も損傷の大きなオービターだった。
調査委員会は、アトランティスの熱防護システムの損傷の詳細な調査から、事故の原因の調査を始め、関連する部分も徹底的な調査を行った。徹底的なデータの吟味により「フォルト・ツリー」を作成し、いくつかのシナリオを構築した。調査によって得られたこれらの情報は、委員会による発見や勧告の基礎となった。