挑戰者號航天飛機是美國正式使用的第二架航天飛機，於1983年4月4日正式進行任務首航。
挑戰者號航天飛機是美國航空太空總署旗下正式使用的第二架太空艙。開發初期原本是被作為高擬真結構測試體（STA-099），但在挑戰者號完成了初期的測試任務後，被改裝成正式的軌道載具（OV-099），並於1983年4月4日正式進行任務首航。
然而很不幸的，挑戰者號在1986年1月28日進行代號STS-51-L的第10次太空任務時，因為右側固態火箭推進器上面的壹個O形環失效，導致壹連串的連鎖反應，並且在升空後72秒時，爆炸解體墜毀。包括太空倉本體與當時機上的7名太空人，全在該次意外中喪生。
美國的航天飛機都是以早期的研究船名作為命名，因此挑戰者號的命名由來也不例外，自1870年代航行於大西洋與太平洋上的英國海軍研究船挑戰者號，除此之外，“挑戰者”這名字，也曾經被拿來命名阿波羅17號（Apollo17）的登月模組。
挑戰者號在1972年完工啟用時，主要的功能並非實際擔負往返地球與外太空之間的軌道運具功能，而是美國的建造計劃初期，用來測試機身結構安全性的高擬真結構測試體（編號STA-099）公司制造，在1978年2月4日送抵洛克希德42號工廠，開始進行實際的結構測試。
之所以要這種測試，是因為太空艙本身雖然是壹種需要承受極大外力的飛行工具，但它同時也需要盡可能的減輕本身重量，因此幾乎整架機身的每壹部分，都負擔了非常大的結構應力。但考慮到當年的電腦技術有限，工程師們並沒有把握光靠軟體模擬就能將太空梭在受到機械負荷與熱負荷情況下的表現，計算到非常精準的程度。
為了安全，唯壹的解決方法就是用真的太空艙進行測試分析，這也是挑戰者號被制造出來的原因。STA-099在壹個由256架油壓千斤頂所組成的43噸重測試儀中，進行了為期11個月的測試與分析，這些千斤頂能在836個不同的部位上施加荷重。
在電腦的控制下，能夠逼真的模擬出太空倉在發射、爬升、繞行軌道、重返大氣層與降落時所受到的各種力量，其中，太空梭主引擎啟動時的龐大推力是由三具壹百萬磅（約450公噸）推力的液壓汽缸來模擬。
除此之外，挑戰者號的機翼部分也經過相當程度的改良與強化，這些參考數據全來自它先前所進行的那些實機測試。最後，在駕駛艙中加裝上兩具擡頭顯示器之後，挑戰者號的改裝工程遂告壹段落，整架航天飛機的空重為70552千克，加上主發動機後重79500千克，比哥倫比亞號航天飛機約輕了1311千克。挑戰者號飛行次數10次，繞行地球987圈，在太空中總***停留69天。
在洛克威爾公司當初獲得的那紙26億美元合約中，該公司需負責制造壹對靜態測試體（也就是主推進器測試體MPTA-098與結構測試體STA-099），以及兩架初期飛行測試載具（也就是OV-101與OV-102）。但在1978年達成的壹項決議中，決定不將用來作為迫近與降落測試用途的企業號太空艙改裝成可以實際使用的的軌道載具，使得真正可以執行任務的軌道載具剩下了哥倫比亞號而已。
因此，在1979年1月29日時，NASA與洛克威爾補簽了壹張合約，將挑戰者號（當時編號STA-099）從測試載具的狀態改裝成真的可以執行太空任務的軌道載具OV-099。
STA-099在1979年11月7日被送回原制造商洛克威爾，改裝工程也從那時開始，要將挑戰者號由測試用途改裝成任務用途的工程規模比較單純，但挑戰者號然然躲不掉整架被拆解開來再重新組裝的命運。這主要是因為，原本的挑戰者號上裝置的是壹個模擬用的乘客艙，因此工程師得將整個太空艙的前半段機身拆開，才有辦法取出模擬艙，放入真正有功能的乘客艙模組。除此之外，挑戰者號的機翼部分也經過相當程度的改良與強化，這些參考數據全來自它先前所進行的那些實機測試。
最後，在駕駛艙中加裝上兩具擡頭顯示器之後，挑戰者號的改裝工程遂告壹段落，整架太空艙的空重為70552千克，加上主引擎後重79500千克，較哥倫比亞號約輕了1311千克。擡頭顯示器進行第十次任務時，於升空過程中突然爆炸墜毀。
在實際過程中，挑戰者號與另壹艘太空梭發現號曾經經過肯尼迪太空中心的改裝，以便能夠在籌載艙裏面載送半人馬上節火箭。配合這點太空艙的籌載艙裏需裝設額外的管線、通風管與可以監控上節火箭運作的飛行平臺，以配合半人馬火箭的低溫（L02/LH2）推進燃料（大部分的慣性上節火箭都是使用固態推進燃料）。
不過，NASA從沒有實際進行過用太空艙載運半人馬火箭的任務過，而自從挑戰者號爆炸墜毀後，有關當局就決定中止這種危險的嘗試，畢竟在籌載艙裏放了壹具裝滿高爆燃料的火箭，所冒的風險實在太大。
挑戰者號事故是因為助推器兩個部件之間的接頭破損，噴出的燃氣燒穿了助推器的外殼，繼而引燃外掛燃料箱。燃料箱裂開後，液氫在空氣中劇烈燃燒爆炸。
美國挑戰者號航天飛機