Первоначально предполагалось изготовить пять экземпляров орбитального самолета, однако в целях уменьшения общих затрат было изготовлено всего четыре летных образца аппарата. Эти аппараты получили названия «Колумбия» («Columbia»), «Дискавери» («Discovery»), «Челленджер» («Challenger») и «Атлантис» («Atlantis»).

Первый космический старт «челнока» «Columbia» состоялся 12 апреля 1981 года. При этом он провел в космосе более двух суток.

Уже в ходе эксплуатации системы «Space Shuttle» выяснилось, что она не обеспечивает достаточную надежность полетов в космос, особенно во время запуска. Это стало очевидно всем после катастрофы челнока «Challenger», случившейся в небе Флориды 28 января 1986 года при двадцать пятом запуске транспортного корабля системы «Space Shuttle». В результате катастрофы погибли семь американских астронавтов. Только прямые убытки от катастрофы «Challenger» составили почти 2 миллиарда долларов, из которых примерно 1,5 миллиарда приходится на сам челнок.

После потери «Challenger» американцам пришлось построить пятый орбитальный самолет. Новый аппарат, получивший название «Индевер» («Endeavour»), стартовал в мае 1992 года.

До катастрофы челнока «Challenger» считали, что с помощью «шаттлов» ежегодно можно будет произвести от 20 до 24 запусков, поэтому американцы собирались в будущем практически отказаться от применения одноразовых ракет-носителей. Уже после катастрофы им срочно пришлось восстановить производство некоторых одноразовых ракет, включая «Atlas» и «Titan». Одновременно было решено разработать и изготовить новые одноразовые системы различной грузоподъемности, которые расширили бы возможности США в выполнении космических полетов.

Однако к окончательному крушению программу транспортного корабля многоразового использования привела катастрофа старейшего челнока «Columbia», произошедшая 1 февраля 2003 года. Список жертв космоса пополнили шесть американских и один израильский астронавт.

Теперь уже не идет даже речи о том, что подобные космические челноки выгоднее одноразовых носителей.

Однако тридцать лет назад «Space Shuttle» казался вполне реальной угрозой, способной пошатнуть сложившееся равновесие. «Шаттл» мог выслеживать советские космические аппараты, изучать и уничтожать их. Даже габариты грузового отсека этого корабля были выбраны исходя из возможности захвата, размещения в отсеке и возвращения в нем на Землю пилотируемой орбитальной станции «Алмаз».

С другой стороны, в этом грузовом отсеке можно было разместить до 30 ядерных управляемых боеголовок.

До сих в книгах по истории космонавтики можно встретить утверждение, будто бы «шаттл» мог во время возврата с орбиты по трассе, проходящей с юга над Москвой и Ленинградом, сделать некоторое снижение (нырок) и сбросить ядерный заряд в районе этих городов.

Сегодня эта идея представляется откровенным блефом. Для того чтобы сбросить что-то на города внизу, челноку необходимо развернуться «брюхом вверх» и открыть створки грузового отсека. А подобный маневр при снижении опасен прежде всего для самого «шаттла» — «Columbia» погибла из-за прогара крыла именно на этапе спуска.

Но американцы сделали все, чтобы заставить наше руководство поверить в реальность подобного нырка. Рассказывают, что в период подготовки совместного полета кораблей «Союз-19» и «Apollo» (программа ЭЛАС), нашим специалистам, приехавшим поработать в США, специально подбрасывали «секретные» документы, в которых описывался мифический нырок. Дело дошло до того, что академик Келдыш поручил Институту прикладной механики АН СССР изучить эту проблему.