航天飞机是飞机和火箭的结合体，它既能像火箭那样发射到宇宙空间去遨游，又可以像飞机那样降落在机场上。由于航天飞机可以在地球和外层空间之间反复航行，所以有些航空专家建议最好把它改叫空中渡船。
航天飞机由3部分组成：轨道器（通常称航天飞机）、两个固体火箭助推器、外燃料箱。轨道器上装有3台主发动机，由外燃料箱提供燃料，燃料重达700吨。
航天飞机发射时，助推器与主发动机同时点火，到达约50公里的高空助推器脱落，然后打开降落伞，降落到海面，由船拖回基地，这时3台主发动机继续推动航天飞机上升。燃料用完后，外燃料箱脱落，在大气层中烧毁。这时轨道器利用自身携带的燃料，进入地球轨道，然后关闭发动机，开始绕地球运行。
1982年4月，当美国的“哥伦比亚”号航天飞机再次升空时，有人偶然地发现在它的机体表层上笼罩着一种奇妙的光芒。
美国于1981年4月12日，成功发射了第一架航天飞机“哥伦比亚”号。