É uma espaçonave que decola como foguete e aterrisa como avião.

O projeto Space Shuttle foi iniciado no início da década de 80, pelos Estados Unidos, e foi projetado para facilitar as viagens entre a Terra e o espaço, podendo levar tripulação numerosa.

Usado, por sua versatilidade, para acessar estações orbitais, para missões de lançamento, instalação, reparo e remoção de satélites artificiais e para pesquisas científicas. O programa foi iniciado em 1981, com o lançamento do Columbia, e interrompido em 1986, por causa do acidente com o Challenger. Ele explodiu na sua décima missão, 73 segundos após o lançamento, por causa de uma falha no anel de vedação de um propulsor, matando os seus sete tripulantes. O projeto foi retomado dois anos e meio depois, com o Ônibus Espacial Discovery seguido, do Atlantis. Os Space Shuttle brevemente poderão ser substituídos por um modelo mais barato.

Enterprise - Foi a nave de testes do projeto Space Shuttle. Ela testou a segurança e as carcterísticas técnicas dos Ônibus Espaciais. Foi desativada depois do término desses testes.

Columbia - Foi o primeiro construído e seu primeiro lançamento foi no dia 12 de abril de 1981. Inaugurou o projeto Shuttle da Nasa. A partir de sua quinta missão passou a transportar astronautas.

Discovery - Foi o terceiro construído e seu primeiro lançamento foi no dia 30 de agosto de 1984, com três satélites de comunicação. Colocou em órbita o Telescópio Hubble em abril de 1990 e a sonda Ulysses em outubro do mesmo ano.

Atlantis - A quarta construída e seu primeiro lançamento foi no dia 3 de outubro de 1985. Lançou a sonda Galileo em 1989 e o Gamma Ray Observatory, em 1991.

Endeavour - Sua construção foi iniciada em 1987, para substituir o Challenger, e foi finalizado em 1991. Sua primeira missão foi realizada no ano seguinte.