美国航空航天局通过一系列航天飞机任务将哈勃望远镜和多颗人造卫星送上太空,并在近地轨道上开展科学实验,参与国际空间站的建设和维护工作。1981至2011年间,美国航空航天局共计执行135项航天飞机任务。所有航天器均是从佛罗里达州的肯尼迪航天中心起飞,共计飞行耗时1322天19时21分23秒。首艘轨道飞行器“企业号”纯为大气层飞行试验而建,没有轨道飞行能力。用于全面轨道飞行的航天飞机起初共建造四架,分别是哥伦比亚号、挑战者号、发现号和亚特兰提斯号。第五架全功能轨道飞行器奋进号1991年建成。