太空梭为美国研制成功的可重复使用载人太空航行器。第一架太空梭哥伦比亚号(Columbia)于1981年4月12日发射进入绕地球轨道，此太空梭的主体部分是一个带翼（像飞机形状）的轨道飞行器，以垂直方式发射进入太空，但重返地球大气层后就像飞机那样下滑着陆。发射时使用两具巨大的固体推进火箭当助推器，而以三具液体推进剂的主发动机为动力。巨大的外挂贮箱内的液氧与液氢输往主发动机，贮箱在推进剂用尽时抛弃。太空梭之设计目标为可供100次飞行，其机身为一个巨大的货舱，人造卫星或其他材料就放在舱内送入太空，或从太空中带回地球。在计画大规模太空建设工程时，可将外挂贮箱携往太空，做为轨道太空站的核心部分。根据美国航空暨太空总署之计画，原拟以四艘太空梭组成太空运输舰队(space transportation fleet)，除哥伦比亚号外另三艘分别命名为：挑战者号(Challenger)、发现者号(Discovery)、亚特兰堤斯号(Atlantis)。但是挑战者号不幸于1986年1月28日发射升空时爆炸，目前仅剩三艘，此一事件不但迫使美国重新检讨太空梭的安全性，改进设计，同时增加对消耗性运载火箭的依赖程度。太空梭在停飞32个月后，已于1988年9月29日恢复执行任务。此外，苏联的太空梭亦已开始试飞，取名Buran。