De Challenger is waarschijnlijk de bekendste Space Shuttle. Oorspronkelijk was de Challenger gebouwd als testobject, om de mechanische sterkte te beproeven. Bij het ontwerp van de Space Shuttle is zo extreem aan gewichtsreductie gewerkt, dat elk onderdeel essentieel was geworden voor de sterkte van de totale shuttle. Daarom werd besloten om één shuttle speciaal te bouwen om aan de meest extreme mechanische belastingen bloot te stellen en zo de theoretische sterkteberekeningen te verifiëren. Later in het programma werd besloten de derde testshuttle Enterprise niet aan te passen voor ruimtevluchten. Daardoor zou alleen de Columbia overblijven voor ruimtevluchten. NASA wilde het hele space shuttle project niet laten afhangen van één enkel vaartuig, en daarom werd in 1979 opdracht gegeven om de Challenger alsnog om te bouwen tot een volwaardige space shuttle.
In 1982 werd de aangepaste Challenger afgeleverd, en op 4 april 1983 werd zij voor het eerst gelanceerd (vlucht STS-6). De Challenger was daarmee de tweede Space Shuttle, na de Columbia die in de ruimte vloog. De Challenger voltooide in totaal 9 succesvolle missies. Ook de Nederlander Wubbo Ockels verbleef in dit ruimteveer (vlucht STS-61-A).
De Challenger is vooral bekend doordat ze explodeerde kort na haar tiende lancering van vlucht STS-51-L. Op 28 januari 1986 wordt onder grote publieke belangstelling de Challenger gelanceerd. Eén van de 7 bemanningsleden is de 37-jarige onderwijzeres Christa McAuliffe. Al tijdens de eerste seconden van de vlucht lekken er hete gassen uit de rechter stuwraket, als gevolg van een defecte rubberen O-ring die de buitenste afdichting vormt tussen onderste deel en de rest van de stuwraket. De hete gassen lekken tegen de externe brandstoftank, en ruim 73 seconden na de lancering explodeert deze. De Challenger wordt uit elkaar gerukt en de bemanning vindt daarbij de dood.
Er wordt een uitgebreid onderzoek ingesteld naar het ongeluk waarbij tevens het management van het Space Shuttle programma tegen het licht wordt gehouden. Pas 2 jaar en 8 maanden later, nadat de constructie van de stuwraketten van de overgebleven Space Shuttles is gewijzigd, en onder andere een aantal veranderingen zijn doorgevoerd in de organisatie van het Space Shuttle programma, vindt de volgende lancering van een Space Shuttle plaats.
