航天飛機的作用有：部署衞星、檢修衞星、回收衞星、太空營救、空間運輸、空間實驗和生產、空間探測。航天飛機是一種往返於近地軌道和地面間的、可重複使用的運載工具。它既能像運載火箭那樣垂直起飛，又能像飛機那樣在返回大氣層後在機場着陸。美國航天飛機由軌道器、外貯箱和固體助推器組成。蘇聯航天飛機本身未裝備主發動機，因而只是航天器，不是運輸器，需藉助能源號運載火箭送上太空。
航天飛機為人類自由進出太空提供了很好的工具，是世界航天史上的一個重要里程碑，最早由美國研發。著名的航天飛機有美國的開路者號、企業號航天飛機、哥倫比亞號航天飛機、挑戰者號、發現號、亞特蘭蒂斯號和奮進號以及蘇聯的暴風雪號、小鳥號航天飛機和貝加爾湖號航天飛機。
