A finales de la década de los 60, los costos de las misiones espaciales eran demasiado elevados ya que había que construir un cohete para cada lanzamiento. Por esta razón, el presidente estadounidense Richard Nixon estableció un grupo de trabajo para que hiciera recomendaciones sobre lo que debería ser el futuro de la exploración espacial norteamericana.

El grupo de especialistas aconsejó al presidente que los esfuerzos debían enfocarse en el diseño y construcción de una nave reutilizable que abaratara los costos y permitiera mantener vivo el programa espacial estadounidense y aumentar la frecuencia de las misiones. Nacía el programa del trasbordador espacial.

Fue entonces a principios de la década de los 70 cuando la NASA inició el desarrollo de un trasbordador que contaría con tres dispositivos de propulsión: los motores principales (Main Engines) - empotrados en el vehículo -, los dos cohetes propulsores paralelos reutilizables (Solid Rocket Booster); y un tanque externo de combustible (External Tank).

Para el prediseño de los motores principales se hicieron tres contratos de seis millones de dólares con las compañías Aerojet-General Corporation, Rocketdyne Division of Rockwell Division of North American Rockwell y Pratt & Whitney Aircraft.

Por otra parte, las empresas McDonell Douglas Astronautics Corporation y North American Rockwell fueron seleccionadas para la realización de estudios preliminares de diseño para el trasbordador espacial.

En marzo del 72, se decidió que los cohetes propulsores trabajarían con combustible líquido (oxígeno e hidrógeno), alegando menores costos de desarrollo y menos riesgos técnicos que con el uso de materiales sólidos. En mayo de ese mismo año el Centro Marshall, oficina que administró el programa del trasbordador, consiguió el apoyo del cuerpo de ingenieros del Ejército de los Estados Unidos para el diseño y construcción de la nave.

En agosto del 72, Rocketdyne ganó el contrato para la construcción del motor principal del trasbordador. Un año mas tarde, el diseño, desarrollo y las pruebas para el tanque externo fueron encargados a Martin Marieta Corporations, mientras que Thiokol Corporations se hacía con un contrato para fabricar los motores de los cohetes de propulsión. Se daban los primeros pasos para abandonar el papel y empezar a hacer realidad el sueño de un vehículo espacial reutilizable.

Entre 1974 y 1975, la construcción de los motores principales avanza y se hacen pruebas en tierra. Durante el mismo período, se definió el proyecto de diseño, desarrollo, pruebas e ingeniería del motor de los cohetes. Se construyeron siete máquinas para pruebas en tierra y doce para volar.

Para 1977, tanto el motor principal del trasbordador como el de los cohetes de propulsión, al igual que el tanque externo son sometidos a pruebas en tierra con resultados exitosos. Ese mismo año, el orbitador (lugar donde viajan los tripulantes y la carga, y que sirve para el reingreso a la Tierra) Enterprise completa el primer vuelo asistido por una tripulación.

En el 79, los principales elementos del Trasbordador Espacial parten del puerto del Centro Marshall en el río Tennessee en una gabarra rumbo al Centro Espacial Kennedy. Ese mismo año se inician las pruebas de lanzamiento de los cohetes de propulsión con resultados exitosos.

Para julio del 80 los tres motores principales del Trasbordador Espacial son reinstalados en la nave luego de haber sido removidos para nuevas pruebas de certificación de vuelo.
Durante los últimos meses de 1980 y los primeros del 81 se realizan pruebas del Sistema de Transporte Espacial (orbitador, cohetes de propulsión y tanque externo) como un sistema integrado de vuelo. El 12 de abril de 1981, a las seis de la mañana (Hora del Este), el Columbia fue lanzado desde el Centro Espacial Kennedy. Dos días más tarde regresaba a tierra en la base Edwards en California.

A pesar de que el Trasbordador Espacial completa exitosamente su primera misión, no fue si no hasta su quinto viaje espacial cuando realiza operaciones específicas cumpliendo con la colocación de dos satélites de comunicaciones comerciales. Este vuelo, realizado en noviembre del 82, fue el primero con una tripulación de cuatro astronautas.

Durante los siguientes años se unirán al Columbia otros orbitadores en la realización de misiones espaciales: el Challeger, el Discovery, el Atlantis y el Endeavour.