Den første start af en rumfærge til rummet fandt sted den 12. april 1981 med rumfærgen Columbia. Med færdiggørelsen af yderligere rumfartøjer fra 1983 og fremefter intensiverede NASA betydeligt sine videnskabelige-eksperimentelle og militær-strategiske aktiviteter sammen med det amerikanske luftvåben. Kommunikations- og forskningssatellitter bliver transporteret til rummet, reparationer på stedet udføres, og den amerikanske rumstation bygges og forsynes igen. Challenger nåede rummet for første gang den 4. april 1983. Discovery blev første gang opsendt den 30. august 1984. Siden den 3. oktober 1985 har den fjerde rumfærge Atlantis været indsat på 26 missioner. The Endeavour lavede sin første start den 7. maj 1992. Rumfærgerne kan opholde sig i rummet i op til 28 dage. I 1986 gik Challenger og 2003 Columbia tabt i to tragiske ulykker, der dræbte hele besætningen. Efter to års pause og omfattende ændringer af shuttles og hovedbrændstoftanken fortsatte flyvningerne. Landing på Edwards Air Force Base i Californien den 9. august 2005 muliggjorde Discoverys 31. flyvning og dermed NASAs 114. rumfærgemission. Med genoptagelsen af shuttleflyvninger vil udvidelsen af den internationale rumstation fortsætte i de kommende år. Dette bør også omfatte Europ rumlaboratoriet Columbus.

Udviklingen af et transportsystem til NASA med genanvendelige hovedkomponenter begyndte i 1972 hos North American Rockwell og en række andre virksomheder. Den samlede vægt af rumfærgen klar til opsendelse er 2.055 t. Den kan bære en nyttelast på 30 t i kredsløb op til 965 km over jorden. Prototypen af orbiter, Enterprise, blev færdiggjort i 1976. Enterprise tjente til at forske i flyve- og landingsegenskaberne i atmosfæren og i udviklingen af den rumværdige færge. Den første opsendelse af en rumfærge i rummet fandt så sted den 12. april 1981 med rumfærgen Columbia. Med færdiggørelsen af yderligere orbitere fra 1983 intensiverede NASA betydeligt sine videnskabelige-eksperimentelle og militær-strategiske aktiviteter sammen med det amerikanske luftvåben. Kommunikations- og forskningssatellitter blev transporteret ud i rummet, reparationer blev udført på stedet og den amerikanske rumstation blev sat op og forsynet.