航天飞机整个系统主要由三部分所组成：
·两个固体火箭推进器（SRBs），大约提供发射时80%的推进力，连接在外部燃料箱的两侧上，长45米，直径约3.6米。
·巨大的外挂燃料箱(ET)，15层楼高的橘红色外挂燃料舱是航天飞机上唯一不可重复使用的部分，它与轨道器相连，在发射过程中，它大约提供轨道器三个主引擎超过50万加仑的燃料。
·轨道器，航天飞机最主要的部分，在太空中，它就是宇航员们的家并被连接到国际空间站上。长37.24米，高17.27米，翼展29.79米。
一直以来美国宇航局为轨道器系统作了大量的安全改进，其中包括重新设计和改装外部燃料箱来减少发射过程中掉落的泡沫和冰块，以免击中轨道器。
