航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送人员和货物的飞行器。它在轨道上运行时，可在机载有效载荷和乘员的配合下完成多种任务。航天飞机通常设计成火箭推进的飞机，返回地面时能像滑翔飞机或飞机那样下滑和着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，是航天史上的一个重要里程碑。

航天飞机的飞行轨道通常是近地轨道，高度在1000公里以下。需要在高轨道运行的有效载荷，也可以由航天飞机送上近地轨道后再从这个轨道发射进入高轨道。航天飞机的运载能力较大，往往采用多级组合的形式，可以串联或并联，也可以串、并联结合。

航天飞机进入轨道的部分叫做轨道器。它具有一般航天器所具有的各种分系统，可以完成多种功能，包括人造地球卫星、货运飞船、载人飞船甚至小型太空站的许多功能。它还可以完成一般航天器所没有的功能，如向近地轨道施放卫星，向高轨道发射卫星，从轨道上捕捉、维修和回收卫星等。

到目前为止，世界上真正投入使用的航天飞机只有美国航天飞机一种。但美国航天飞机计划也有过惨痛的教训，1986年1月28日发生了震惊世界的“挑战者”号爆炸事件。当时因固体火箭助推器一现场连接处的O形密封环被烧穿，造成外贮箱破损，引起爆炸，7名航天精英在人们的注视之中踏上了不归之路。随后航天飞机停飞了32个月，一些系统进行了重新设计和改进。1991年4月出厂的“奋进”号是为代替失事的“挑战者”号而制造的。