航天飞机由三部分组成：轨道器（通常称航天飞天）、两个固体火箭助推器、外燃料箱。轨道器上装有三台主发动机，由外燃料箱提供燃料，燃料重达700吨。
航天飞机发射时，助推器与主发动机同时点火，到达约50千米的高空助推器脱落，然后打开降落伞，降落到海面，由船拖回基地，这时三台主发动机继续推动航天飞机上升，燃料用完后，外燃料箱脱落，在大气层中烧毁。这时轨道器利用自身携带的燃料，进入地球轨道，然后关闭发动机，开始绕地球运行。
