Além da carga e da tripulação, a nave também transporta a maioria do seu sistema de propulsão, mas o combustível propelente dos três motores principais é bombeado de um grande tanque externo não-reutilizável além de dois tanques menores reutilizáveis, que formam o conjunto do ônibus espacial em seus primeiros minutos ascendentes após o lançamento.

Seis destes orbitadores foram construídos para o programa do ônibus espacial nos anos 1980 e 1990: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis e Endeavour, com pequenas diferenças entre eles e os mais novos tendendo a ser um pouco mais leves. Os dois primeiros foram perdidos em acidentes em 1986 e 2003. Os três últimos continuam em operação, e deverão ser aposentados até 2010, quando serão substituídos pela nova geração de naves Orion.