ก่อนการลงจอดบนดวงจันทร์ของยานอวกาศอะพอลโล 11 ในปี 1969 นาซาได้เริ่มศึกษา การออกแบบ กระสวยอวกาศตั้งแต่เดือนตุลาคมปี 1968 การศึกษาในระยะแรกเรียกว่า "ระยะที่ A" และในเดือนมิถุนายนปี 1970 เรียกว่า "ระยะที่ B" ซึ่งมีรายละเอียดและเฉพาะเจาะจงมากขึ้น วัตถุประสงค์หลักของกระสวยอวกาศระยะที่ A คือการสนับสนุนสถานีอวกาศ ในอนาคต ขนส่งลูกเรืออย่างน้อยสี่คนและสัมภาระประมาณ 9,100 กิโลกรัม และสามารถเตรียมพร้อมสำหรับการบินในอนาคตได้อย่างรวดเร็ว โดยสามารถบรรทุกสัมภาระขนาดใหญ่ เช่น โมดูลสถานีอวกาศได้ด้วยจรวด แซทเทิร์ น V

มีการออกแบบสองแบบที่โดดเด่น แบบแรกออกแบบโดยวิศวกรจากศูนย์การบินอวกาศที่มีมนุษย์ควบคุมและได้รับการสนับสนุนเป็นพิเศษจากจอร์จ มุลเลอร์นี่คือระบบสองขั้นตอนที่มียานอวกาศปีกสามเหลี่ยม และโดยทั่วไปแล้วมีความซับซ้อน ความพยายามที่จะทำให้ง่ายขึ้นเกิดขึ้นในรูปแบบของDC-3ซึ่งออกแบบโดยแม็กซิม ฟาเกต์ผู้ซึ่งออกแบบแคปซูลเมอร์คิวรีและยานอวกาศอื่นๆ อีกมากมาย ข้อเสนอมากมายจากบริษัทเอกชนต่างๆ ก็ได้รับการพิจารณาเช่นกัน แต่โดยทั่วไปแล้วก็ถูกคัดออกไป เนื่องจากห้องปฏิบัติการของนาซาแต่ละแห่งต่างผลักดันเวอร์ชันของตนเอง

เหตุการณ์ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นท่ามกลางทีมงานอื่นๆ ของนาซาที่เสนอโครงการภารกิจหลังอะพอลโลหลากหลายรูปแบบ ซึ่งหลายโครงการมีค่าใช้จ่ายสูงเท่ากับหรือมากกว่าโครงการอะพอลโล ขณะที่แต่ละโครงการต่างแย่งชิงงบประมาณ งบประมาณของนาซาก็ถูกจำกัดอย่างมากเช่นกัน ในที่สุดก็มีการนำเสนอสามโครงการต่อรองประธานาธิบดีสหรัฐฯ สไปโร แอกนิวในปี 1969 โครงการกระสวยอวกาศได้รับเลือกเป็นอันดับแรก ส่วนใหญ่เป็นเพราะการรณรงค์อย่างไม่หยุดยั้งของผู้สนับสนุน ภายในปี 1970 กระสวยอวกาศได้รับการคัดเลือกให้เป็นโครงการหลักเพียงโครงการเดียวสำหรับช่วงเวลาหลังอะพอลโลในระยะสั้น

เมื่อการจัดหาเงินทุนสำหรับโครงการเริ่มมีปัญหา ก็มีความกังวลว่าโครงการอาจถูกยกเลิก ความกังวลนี้ยิ่งทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อเห็นได้ชัดว่าจรวดSaturn Vจะไม่ถูกผลิตอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักบรรทุกที่จะส่งขึ้นสู่วงโคจรจะต้องเพิ่มขึ้นทั้งในด้านมวล – จนถึง 60,600 ปอนด์ (27,500 กิโลกรัม) – และขนาด เพื่อเสริมขีดความสามารถในการยกของหนัก ซึ่งจำเป็นสำหรับยานสำรวจอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และโมดูลสถานีอวกาศที่วางแผนไว้ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องใช้ยานที่ใหญ่กว่าและมีราคาแพงกว่าในระยะที่ 2 ดังนั้น NASA จึงพยายามโน้มน้าวให้กองทัพอากาศสหรัฐฯและลูกค้าอื่นๆ สนใจที่จะใช้กระสวยอวกาศสำหรับภารกิจของพวกเขาด้วย เพื่อลดต้นทุนการพัฒนาของแบบที่เสนอ จึงมีการเพิ่มบูสเตอร์ ใช้ถังเชื้อเพลิงแบบใช้แล้วทิ้ง และมีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งลดความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ลงอย่างมาก และเพิ่มต้นทุนของยานและค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอย่างมาก

ในปี พ.ศ. 2512 รองประธานาธิบดีสหรัฐฯ สไปโร แอกนิว เป็นประธานสภาการบินและอวกาศแห่งชาติซึ่งได้หารือเกี่ยวกับทางเลือกหลังโครงการอพอลโลสำหรับกิจกรรมอวกาศของมนุษย์^{[ 1 ]}ข้อเสนอแนะของสภาจะมีอิทธิพลอย่างมากต่อการตัดสินใจของฝ่ายบริหารสภาได้พิจารณาทางเลือกหลักสี่ประการ:

• ภารกิจส่งมนุษย์ไปดาวอังคาร
• โครงการติดตาม ดวงจันทร์
• โครงการโครงสร้างพื้นฐาน วงโคจร ต่ำของโลก
• ยุติกิจกรรมอวกาศของมนุษย์

ตามคำแนะนำของสภาอวกาศประธานาธิบดีนิกสันตัดสินใจที่จะดำเนิน โครงการโครงสร้างพื้นฐาน วงโคจรต่ำของโลกโครงการนี้ประกอบด้วยการสร้างสถานีอวกาศ เป็นหลัก พร้อมกับการพัฒนาโครงการกระสวยอวกาศอย่างไรก็ตาม ข้อจำกัดด้านงบประมาณทำให้ไม่สามารถพัฒนาทั้งสองโครงการพร้อมกันได้นาซาจึงเลือกที่จะพัฒนาโครงการกระสวยอวกาศก่อน จากนั้นจึงวางแผนที่จะใช้กระสวยอวกาศในการสร้างและบำรุงรักษาสถานีอวกาศ

ในช่วงแรกของการศึกษาเกี่ยวกับกระสวยอวกาศ มีการถกเถียงกันถึงการออกแบบกระสวยอวกาศที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งจะสร้างสมดุลระหว่างขีดความสามารถ ต้นทุนการพัฒนา และต้นทุนการดำเนินงาน ในขั้นต้น การออกแบบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์เป็นที่นิยมมากกว่า ซึ่งประกอบด้วยจรวด ขับดันขนาดใหญ่ที่มี ปีกสำหรับบรรทุกลูกเรือ และยานโคจรขนาดเล็กที่มีปีกสำหรับบรรทุกลูกเรือเช่นกัน จรวดขับดันจะยกยานโคจรขึ้นไปที่ระดับความสูงและความเร็วที่กำหนด จากนั้นจะแยกตัวออก จรวดขับดันจะกลับมาลงจอดในแนวนอน ในขณะที่ยานโคจรจะเดินทางต่อไปในวงโคจรต่ำของโลกหลังจากเสร็จสิ้นภารกิจ ยานโคจรที่มีปีกจะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและลงจอดในแนวนอนบนรันเวย์ แนวคิดก็คือ การนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสมบูรณ์จะช่วยลดต้นทุนการดำเนินงานลงได้

อย่างไรก็ตาม การศึกษาเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องใช้จรวดขับดันขนาดใหญ่เพื่อส่งยานอวกาศที่มีความสามารถในการบรรทุกสัมภาระตามที่ต้องการ ในระบบอวกาศและการบิน ต้นทุนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับมวล ดังนั้นจึงหมายความว่าต้นทุนโดยรวมของยานจะสูงมาก ทั้งจรวดขับดันและยานอวกาศจะต้องมีเครื่องยนต์จรวดและเครื่องยนต์ไอพ่นสำหรับใช้ในชั้นบรรยากาศ รวมถึงระบบเชื้อเพลิงและระบบควบคุมแยกต่างหากสำหรับแต่ละโหมดการขับเคลื่อน นอกจากนี้ ยังมีการหารือกันเกี่ยวกับการจัดสรรงบประมาณเพื่อพัฒนาโครงการนี้ด้วย

แนวทางแข่งขันอีกประการหนึ่งคือการคง สายการผลิตจรวด Saturn V ไว้ และใช้ความสามารถในการบรรทุกสัมภาระขนาดใหญ่เพื่อส่งสถานีอวกาศขึ้นสู่อวกาศด้วยการปล่อยจรวดเพียงไม่กี่ลำ แทนที่จะปล่อยจรวดขนาดเล็กหลายลำพร้อมกัน แนวคิดที่เกี่ยวข้องอีกประการหนึ่งคือการให้บริการสถานีอวกาศโดยใช้จรวด Titan III-M ของกองทัพอากาศเพื่อปล่อยแคปซูล Geminiขนาดใหญ่ที่เรียกว่า " Big Gemini " หรือแคปซูล Gemini รุ่น "ร่อน" ขนาดเล็กกว่าที่ไม่มีเครื่องยนต์หลักและช่องบรรทุกสัมภาระขนาด 15 ฟุต × 30 ฟุต (4.6 เมตร × 9.1 เมตร)

ผู้สนับสนุนโครงการกระสวยอวกาศตอบว่า หากมีการปล่อยกระสวยอวกาศมากพอ ระบบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้จะมีต้นทุนโดยรวมต่ำกว่าจรวดแบบใช้แล้วทิ้ง หากนำต้นทุนรวมของโครงการมาหารด้วยจำนวนการปล่อยที่กำหนด อัตราการปล่อยกระสวยอวกาศที่สูงจะส่งผลให้ต้นทุนก่อนการปล่อยลดลง ซึ่งจะทำให้กระสวยอวกาศมีต้นทุนที่แข่งขันได้หรือเหนือกว่าจรวดแบบใช้แล้วทิ้ง การศึกษาเชิงทฤษฎีบางชิ้นกล่าวถึงการปล่อยกระสวยอวกาศ 55 ครั้งต่อปี อย่างไรก็ตาม การออกแบบขั้นสุดท้ายที่เลือกนั้นไม่รองรับอัตราการปล่อยดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อัตราการผลิต ถังเชื้อเพลิงภายนอก สูงสุด ถูกจำกัดไว้ที่ 24 ถังต่อปีที่โรงงานประกอบ Michoud ของ NASA

ความต้องการด้านน้ำหนักบรรทุกรวมของสถานีอวกาศและกองทัพอากาศไม่เพียงพอที่จะทำให้บรรลุอัตราการปล่อยกระสวยอวกาศตามที่ต้องการ ดังนั้น แผนจึงเป็นการใช้กระสวยอวกาศเพียงอย่างเดียวสำหรับการปล่อยจรวดอวกาศของสหรัฐฯ ในอนาคตทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นสถานีอวกาศ กองทัพอากาศ ดาวเทียมเชิงพาณิชย์ และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ส่วนจรวดขับดันแบบใช้แล้วทิ้งอื่นๆ ส่วนใหญ่จะค่อยๆ ถูกยกเลิกไป

ในที่สุดก็มีการยกเลิกโครงการจรวดขับดันที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากหลายปัจจัย ได้แก่ ราคาสูง (ประกอบกับงบประมาณที่จำกัด) ความซับซ้อนทางเทคนิค และความเสี่ยงในการพัฒนา ดังนั้นจึงเลือกใช้การออกแบบที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้บางส่วน (ไม่ใช่ทั้งหมด) แทน โดยจะถอดถังเชื้อเพลิงภายนอกออกทุกครั้งที่ปล่อยจรวด และนำจรวดขับดันและยานอวกาศมาปรับปรุงใหม่เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

เดิมที ยานอวกาศลำนี้ถูกออกแบบมาให้บรรทุกเชื้อเพลิง เหลวของตัวเอง อย่างไรก็ตาม การศึกษาพบว่าการบรรทุกเชื้อเพลิงในถังภายนอกช่วยให้สามารถเพิ่มพื้นที่บรรทุกสัมภาระได้มากขึ้นในยานที่มีขนาดเล็กกว่ามาก นอกจากนี้ยังหมายความว่าต้องทิ้งถังเชื้อเพลิงหลังจากการปล่อยแต่ละครั้ง แต่ค่าใช้จ่ายส่วนนี้คิดเป็นส่วนน้อยของต้นทุนการดำเนินงาน

แบบแผนการออกแบบในระยะแรกนั้นสันนิษฐานว่ายานอวกาศติดปีกจะมีเครื่องยนต์ไอพ่นเพื่อช่วยในการบังคับทิศทางในชั้นบรรยากาศหลังจากกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม ในที่สุดนาซ่าก็เลือกใช้ยานอวกาศแบบร่อน โดยอิงจากประสบการณ์จากยานที่ใช้จรวดแล้วร่อนในอดีต เช่นX-15และยานยกตัว (lifting bodies ) การตัดเครื่องยนต์ไอพ่นและเชื้อเพลิงออกไปจะช่วยลดความซับซ้อนและเพิ่มน้ำหนักบรรทุกได้

การตัดสินใจอีกประการหนึ่งคือขนาดของลูกเรือ บางคนกล่าวว่ากระสวยอวกาศไม่ควรบรรทุกเกินสี่คน ซึ่งเป็นจำนวนสูงสุดที่สามารถใช้ที่นั่งดีดตัวได้ผู้บัญชาการ นักบินผู้เชี่ยวชาญภารกิจและผู้เชี่ยวชาญสัมภาระก็เพียงพอสำหรับภารกิจใดๆ นาซาคาดว่าจะบรรทุกผู้เข้าร่วมการบินอวกาศ มากขึ้น ในฐานะผู้เชี่ยวชาญสัมภาระ ดังนั้นจึงออกแบบยานให้สามารถบรรทุกได้มากขึ้น^{[ 2 ]}

ประเด็นถกเถียงสุดท้ายที่เหลืออยู่คือเรื่องลักษณะของจรวดขับดัน นาซาได้พิจารณาสี่แนวทางแก้ไขปัญหานี้ ได้แก่ การพัฒนาส่วนล่างของจรวดแซทเทิร์นที่มีอยู่เดิม เครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลวแบบป้อนแรงดันอย่างง่ายที่มีการออกแบบใหม่ จรวดเชื้อเพลิงแข็งขนาดใหญ่เพียงลำเดียว หรือจรวดขนาดเล็กสองลำ (หรือมากกว่านั้น) วิศวกรที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลล์ ของนาซา (ซึ่งเป็นสถานที่จัดการการพัฒนาจรวดแซทเทิร์นวี) มีความกังวลเป็นพิเศษเกี่ยวกับ ความน่าเชื่อถือ ของจรวดเชื้อเพลิงแข็งสำหรับภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุม

ในช่วงกลางทศวรรษ 1960 กองทัพอากาศสหรัฐฯได้ยกเลิกโครงการอวกาศที่มีนักบินนำส่งหลักทั้งสองโครงการ ได้แก่X-20 Dyna-SoarและManned Orbiting Laboratoryซึ่งแสดงให้เห็นถึงความจำเป็นในการร่วมมือกับ NASA เพื่อส่งนักบินอวกาศและสัมภาระทางทหารขึ้นสู่วงโคจร กองทัพอากาศได้ปล่อยภารกิจลาดตระเวนดาวเทียมมากกว่า 200 ครั้งระหว่างปี 1959 ถึง 1970 และสัมภาระจำนวนมากของกองทัพจะเป็นประโยชน์ในการทำให้กระสวยอวกาศมีความคุ้มค่ามากขึ้น^{[ 3 ] : 213–216} ในทางกลับกัน ด้วยการให้บริการตามความต้องการของกองทัพอากาศ กระสวยอวกาศจึงกลายเป็นระบบระดับชาติอย่างแท้จริง โดยบรรทุกสัมภาระทั้งทางทหารและพลเรือน^{[ 4 ]}

นาซาได้ขอการสนับสนุนจากกองทัพอากาศสำหรับกระสวยอวกาศ หลังจากสงคราม 6 วันและการรุกรานเชโกสโลวาเกียของโซเวียต ได้เปิดเผยข้อจำกัดในเครือข่าย การสอดแนมดาวเทียมของสหรัฐอเมริกาการมีส่วนร่วมของกองทัพอากาศเน้นย้ำถึงความสามารถในการปล่อยดาวเทียมสอดแนมไปทางใต้สู่วงโคจรขั้วโลกจากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์กซึ่งต้องใช้พลังงานสูงกว่าวงโคจรที่มีความเอียงต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม เพื่อให้สามารถกลับสู่โลกได้หลังจากโคจรรอบเดียว แม้ว่าโลกจะหมุนอยู่ต่ำกว่าเส้นทางโคจร 1,000 ไมล์ ก็ต้องใช้ปีกเดลต้าขนาดใหญ่กว่ากระสวยอวกาศ "DC-3" รุ่นก่อนหน้า นอกจากนี้ การกำหนดค่าปีกตรงที่แม็กซ์ ฟาเก็ตชื่นชอบจะทำให้ยานต้องบินในสภาวะเสียการทรงตัวเกือบตลอดการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และมีปัญหาในระหว่างการยกเลิกการปล่อย ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่นาซาไม่ชอบ^{[ 5 ]}เป็นความเข้าใจผิดทั่วไปที่ว่าปีกเดลต้าเป็นไปตามความต้องการของกองทัพอากาศสหรัฐฯ เพียงอย่างเดียว แต่นั่นเป็นเพียงตำนาน

แม้จะมีประโยชน์ที่เป็นไปได้สำหรับกองทัพอากาศ แต่กองทัพก็พอใจกับจรวดขับดันแบบใช้แล้วทิ้ง และมีความต้องการกระสวยอวกาศน้อยกว่า NASA เนื่องจากหน่วยงานอวกาศต้องการการสนับสนุนจากภายนอก กระทรวงกลาโหม (DoD) และสำนักงานข่าวกรองแห่งชาติ (NRO) จึงได้รับอำนาจควบคุมหลักในกระบวนการออกแบบ ตัวอย่างเช่น NASA วางแผนช่องบรรทุกสินค้าขนาด 40 x 15 ฟุต (12.2 x 4.6 เมตร) แต่ NRO ระบุช่องขนาด 60 x 15 ฟุต (18.3 x 4.6 เมตร) เนื่องจากคาดว่าดาวเทียมข่าวกรองในอนาคตจะมีขนาดใหญ่ขึ้น เมื่อ Faget เสนอช่องบรรทุกสินค้ากว้าง 12 ฟุต (3.7 เมตร) อีกครั้ง กองทัพก็ยืนกรานแทบจะทันทีที่จะคงความกว้าง 15 ฟุต (4.6 เมตร) ไว้^{[ 3 ]}กองทัพอากาศยังได้รับประโยชน์เทียบเท่ากับการใช้กระสวยอวกาศหนึ่งลำโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย แม้ว่าจะไม่ได้จ่ายเงินสำหรับการพัฒนาหรือการก่อสร้างกระสวยอวกาศก็ตาม เพื่อแลกกับการยอมผ่อนปรนของ NASA กองทัพอากาศได้ให้การเป็นพยานต่อคณะกรรมการอวกาศวุฒิสภาในนามของกระสวยอวกาศในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2514 ^{[ 3 ] : 216, 232–234 [ 6 ]}

เพื่อเป็นแรงจูงใจเพิ่มเติมให้กองทัพใช้กระสวยอวกาศ มีรายงานว่ารัฐสภาได้แจ้งกระทรวงกลาโหมว่าจะไม่จ่ายเงินสำหรับดาวเทียมใดๆ ที่ไม่ได้ออกแบบมาให้พอดีกับช่องเก็บสัมภาระของกระสวยอวกาศ^{[ 7 ]}แม้ว่า NRO จะไม่ได้ออกแบบดาวเทียมที่มีอยู่ใหม่สำหรับกระสวยอวกาศ แต่ยานยังคงมีความสามารถในการรับสินค้าขนาดใหญ่ เช่นKH-9 HEXAGONจากวงโคจรเพื่อซ่อมแซม และหน่วยงานได้ศึกษาการส่งเสบียงให้กับดาวเทียมในอวกาศ^{[ 8 ]}

ศักยภาพในการใช้กระสวยอวกาศในทางทหาร—รวมถึงความเป็นไปได้ในการใช้เพื่อตรวจสอบการปฏิบัติตาม สนธิสัญญา SALT II ของสหภาพโซเวียต —น่าจะเป็นสาเหตุที่ทำให้ประธานาธิบดีจิมมี คาร์เตอร์ไม่ยกเลิกโครงการกระสวยอวกาศในปี 1979 และ 1980 เมื่อโครงการล่าช้ากว่ากำหนดหลายปีและใช้งบประมาณเกินไปหลายร้อยล้านดอลลาร์^{[ 9 ]}กองทัพอากาศวางแผนที่จะมีกระสวยอวกาศของตนเองและสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในการปล่อยจรวดแยกต่างหากขึ้นใหม่ ซึ่งเดิมมาจากโครงการห้องปฏิบัติการโคจรที่มีมนุษย์ควบคุมที่ถูกยกเลิกที่แวนเดนเบิร์ก เรียกว่าSpace Launch Complex Six (SLC-6)อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลหลายประการ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการสูญเสียกระสวยอวกาศชาเลนเจอร์เมื่อวันที่ 28 มกราคม 1986 งานใน SLC-6 จึงถูกยุติลงในที่สุด และไม่มีการปล่อยกระสวยอวกาศจากสถานที่นั้นอีกเลย SLC-6 ถูกนำไปใช้ในการปล่อย ยานปล่อยจรวดแบบใช้แล้วทิ้ง Athenaที่สร้างโดยLockheed Martinซึ่งรวมถึงดาวเทียมสังเกตการณ์โลกเชิงพาณิชย์IKONOS ที่ประสบความสำเร็จ ในเดือนกันยายน 1999 ก่อนที่จะถูกปรับเปลี่ยนอีกครั้งเพื่อรองรับBoeing Delta IVรุ่น ใหม่ การปล่อยจรวด Delta IV heavy ครั้งแรกจากฐานปล่อยจรวด SLC-6 เกิดขึ้นในเดือนมิถุนายน ปี 2006 โดยปล่อยดาวเทียม NROL-22 ซึ่งเป็นดาวเทียมลับสำหรับสำนักงานข่าวกรองแห่งชาติ ของสหรัฐอเมริกา (NRO)

ในขณะที่ NASA น่าจะเลือกใช้จรวดเชื้อเพลิงเหลวหากสามารถควบคุมการออกแบบได้อย่างสมบูรณ์สำนักงานบริหารงบประมาณกลับยืนยันให้ใช้จรวดเชื้อเพลิงแข็งที่มีราคาถูกกว่าเนื่องจากต้นทุนการพัฒนาที่คาดการณ์ไว้ต่ำกว่า^{[ 3 ] : 416–423 [ 10 ]}แม้ว่าการออกแบบจรวดเชื้อเพลิงเหลวจะให้ประสิทธิภาพที่ดีกว่า ต้นทุนต่อเที่ยวบินต่ำกว่า ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อยกว่า และความเสี่ยงในการพัฒนาน้อยกว่า แต่จรวดเชื้อเพลิงแข็งนั้นถูกมองว่าต้องการเงินทุนในการพัฒนาน้อยกว่าในช่วงเวลาที่โครงการกระสวยอวกาศมีองค์ประกอบที่แตกต่างกันมากมายที่แข่งขันกันเพื่อแย่งชิงเงินทุนในการพัฒนาที่มีจำกัด การออกแบบขั้นสุดท้ายที่ได้รับการคัดเลือกคือยานอวกาศแบบมีปีกที่มีเครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลว 3 เครื่อง ถังภายนอกขนาดใหญ่ ที่ใช้แล้วทิ้ง ซึ่งบรรจุเชื้อเพลิงเหลวสำหรับเครื่องยนต์เหล่านี้ และจรวดเชื้อเพลิงแข็งที่ นำกลับมาใช้ใหม่ได้ 2 เครื่อง

ในฤดูใบไม้ผลิปี 1972 บริษัท Lockheed Aircraft , McDonnell Douglas , GrummanและNorth American Rockwellได้ยื่นข้อเสนอเพื่อสร้างกระสวยอวกาศ กลุ่มคัดเลือกของ NASA คิดว่ากระสวยอวกาศของ Lockheed นั้นซับซ้อนและแพงเกินไป และบริษัทก็ไม่มีประสบการณ์ในการสร้างยานอวกาศที่มีลูกเรือ กระสวยอวกาศของ McDonnell Douglas ก็แพงเกินไปและมีปัญหาทางเทคนิค Grumman มีการออกแบบที่ยอดเยี่ยมแต่ก็ดูเหมือนจะแพงเกินไป กระสวยอวกาศของ North American มีต้นทุนต่ำที่สุดและมีการคาดการณ์ต้นทุนที่สมจริงที่สุด การออกแบบนั้นง่ายที่สุดสำหรับการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่อง และ อุบัติเหตุ Apollo 13 ที่เกี่ยวข้องกับ โมดูลควบคุมและบริการของ North American แสดงให้เห็นถึงประสบการณ์ของบริษัทในการจัดการกับความล้มเหลวของระบบไฟฟ้า NASA ประกาศเลือก North American ในวันที่ 26 กรกฎาคม 1972 ^{[ 3 ] : 429–432}

โครงการกระสวยอวกาศใช้ภาษาการเขียนโปรแกรมHAL/S ^{[ 11 ]}ไมโครโปรเซสเซอร์ตัวแรกที่ใช้คือ8088และต่อมาคือ80386คอมพิวเตอร์การบินของกระสวยอวกาศคือIBM AP- 101

ความคิดเห็นแตกต่างกันเกี่ยวกับบทเรียนจากกระสวยอวกาศ มันถูกพัฒนาขึ้นโดยมีการประมาณการต้นทุนและเวลาในการพัฒนาครั้งแรกที่มอบให้กับประธานาธิบดีริชาร์ด เอ็ม. นิกสันในปี 1971 ^{[ 12 ]}ด้วยต้นทุน6.744 พันล้าน ดอลลาร์ ในปี 1971 (เทียบเท่ากับ 39.9 พันล้านดอลลาร์ในปี 2024) ^{[ 13 ]}เทียบกับการประมาณการเดิมที่ 5.15  พันล้าน ดอลลาร์ ^{[ 14 ]}อย่างไรก็ตาม ต้นทุนการดำเนินงาน อัตราการบิน ความจุในการบรรทุก และความน่าเชื่อถือแตกต่างจากที่คาดการณ์ไว้^{[ 12 ]}

• บูราน (ยานอวกาศ)
• จากขั้นตอนเดียวสู่วงโคจร
• โหมดการยกเลิกภารกิจของกระสวยอวกาศ
• โครงการกระสวยอวกาศ
• กระบวนการออกแบบยานอวกาศ Starship ของ SpaceX
• ศึกษาการออกแบบกระสวยอวกาศ

• ดร. เวอร์เนอร์ ฟอน บราวน์ – "เครื่องบินอวกาศที่สามารถพาคุณขึ้นสู่วงโคจรได้" ( นิตยสารวิทยาศาสตร์ยอดนิยมกรกฎาคม 1970)

• บทความเกี่ยวกับกระสวยอวกาศจาก Astronautix
• นาซา: การตัดสินใจเกี่ยวกับกระสวยอวกาศ
• บทนำสู่แผนการพัฒนายานพาหนะปล่อยจรวดในอนาคต [1963–2001], เอ็ม. ลินดรูส
• ยานอวกาศสเปซชัตเติล 10 ลำที่ไม่เคยบิน (Lockheed Starclipper, Chrysler SERV, ยานอวกาศเฟส B, Rockwell C-1057, ยานอวกาศ C, ยานปล่อยจากอากาศ (ALSV), Hermes, Buran, ยานอวกาศ II, Lockheed Martin VentureStar) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2019 ที่Wayback Machine