NASAが開発した世界初の再利用型有人宇宙船。つまり同じ船で地球と宇宙を何度も往復できる。
スペースシャトルはオービター(機体)と3基のメインエンジンからなる。
オービターは翼を持ち、地球の大気圏に再突入したのち、水平飛行して着陸することができる。宇宙実験用設備はこのオービターにある。宇宙飛行士はスペースシャトル内で何日も生活することになるため、快適性も重視されており、普段着での生活も可能であるように作られている。
メインエンジンは中央の極太の外部燃料タンクと、その左右に搭載された二基の固体補助ロケット(ブースター)からなる。中央の外部燃料タンクは昔は白、今はオレンジ色で、液体燃料が積載されている。左右の固体補助ロケットは白色であり、これは固体燃料ロケットである。
スペースシャトルは発射後、約2分後に両脇の固体補助ロケットを分離する。
その後、発射後約8分後に外部燃料タンクを分離し、そのまま飛行を続けて地球の周回軌道に乗る。つまり外部燃料タンクの分離に成功した時点で打ち上げの成功と判断されることになる。
ちなみに中央の外部燃料タンクは一回使い切りであるが、両脇の固体燃料ブースターは再利用するため、落ちて来たものを海上で回収する。
スペースシャトルは老朽化が進んでおり、後継の開発が急がれている。
後継の機体はCEV、ロケットは「アレス」という名が既に発表されている。