Den första starten av en rymdfärja till rymden skedde den 12 april 1981 med rymdfärjan Columbia. När ytterligare rymdfarkoster färdigställdes från 1983 och framåt, intensifierade NASA avsevärt sina vetenskapligt-experimentella och militär-strategiska aktiviteter tillsammans med det amerikanska flygvapnet. Kommunikations- och forskningssatelliter transporteras till rymden, reparationer på plats görs och den amerikanska rymdstationen byggs och försörjs på nytt. Challenger nådde rymden för första gången den 4 april 1983. Discovery lanserades första gången den 30 augusti 1984. Sedan den 3 oktober 1985 har den fjärde rymdfärjan Atlantis varit utplacerad på 26 uppdrag. The Endeavour gjorde sin första start den 7 maj 1992. Rymdfärjorna kan stanna i rymden i upp till 28 dagar. 1986 gick Challengern och 2003 Columbia förlorade i två tragiska olyckor som dödade hela besättningen. Efter två års uppehåll och omfattande förändringar av skyttlarna och huvudbränsletanken fortsatte flygningarna. Landningen på Edwards Air Force Base i Kalifornien den 9 augusti 2005 möjliggjorde Discoverys 31:a flygning och därmed NASA:s 114:e rymdfärjauppdrag. Med återupptagandet av skyttelflygningar kommer utbyggnaden av den internationella rymdstationen att fortsätta under de kommande åren. Detta bör även omfatta det europeiska rymdlaboratoriet Columbus.

Utvecklingen av ett transportsystem för NASA med återanvändbara huvudkomponenter började 1972 hos nordamerikanska Rockwell och ett antal andra företag. Den totala vikten på rymdfärjan som är klar för uppskjutning är 2 055 ton. Den kan bära en nyttolast på 30 ton i omloppsbana upp till 965 km över jorden. Prototypen av orbiter, Enterprise, färdigställdes 1976. Enterprise tjänade till att undersöka flyg- och landningsegenskaperna i atmosfären och i utvecklingen av den rymdvärdiga färjan. Den första uppskjutningen av en rymdfärja i rymden skedde sedan den 12 april 1981 med rymdfärjan Columbia. Med fullbordandet av ytterligare orbiters från 1983 intensifierade NASA avsevärt sina vetenskapligt-experimentella och militär-strategiska aktiviteter tillsammans med det amerikanska flygvapnet. Kommunikations- och forskningssatelliter transporterades ut i rymden, reparationer utfördes på plats och den amerikanska rymdstationen sattes upp och försörjdes.