A második amerikai űrrepülőgép (az első a Columbia volt) 1983-ban állt szolgálatba, és a végzetes útig kilencszer járt a világűrben. Utolsó küldetésén egy "civil" is volt a fedélzetén: Christa McAuliffe tanárnőt tízezer jelentkező közül választották ki, hogy a kozmoszból közvetített tévéadásban mutassa be az iskolásoknak az űrrepülőgépet, az ott folyó munkát.
Az előjelek nem voltak kedvezőek: a startot többször is el kellett halasztani, még a végső időpontként kijelölt január 28-án reggel is, mert az éjszakai fagy miatt jég borította az indítóállványt. A jegesedést nem sikerült teljesen megszüntetni, a rajtot mégis elrendelték, és a Challenger helyi idő szerint délelőtt 11 óra 38 perckor a magasba emelkedett.
Az élő tévéközvetítés révén világszerte százmilliók láthatták, amint 73,213 másodperccel később a 15 kilométer magasan, 2349 kilométeres óránkénti sebességgel száguldó űrrepülőgép az Atlanti-óceán fölött felrobbant és három részre szakadt. A roncsoknak csak a felét sikerült kiemelni a víz alól - érdekesség, hogy a fedélzeten szállított amerikai zászló érintetlenül került elő.
A tragédiában életét vesztette Francis Scobbee 46 éves parancsnok, Michael Smith 40 éves pilóta, Judy Resnik 36 éves, Ronald McNair 35 éves, Ellison Onizuka 39 éves, Gregory Jarvis 41 éves űrhajós és Christa McAuliffe 36 éves tanárnő. A személyzet után tizennégy félárva gyermek maradt. Gyászszertartásukon Ronald Reagan elnök is részt vett. Az asztronauták emlékét a 3350 és 3356 közötti sorszámmal bejegyzett kisbolygók őrzik.
A katasztrófa okait kivizsgáló bizottság jelentése szerint a jobb oldali szilárd hajtóanyagú gyorsítórakéta alsó és középső része közötti szigetelőgyűrű a hidegben veszített rugalmasságából, és a rakéta illesztése átégett. Az űrsikló a kicsapó lángok és a fellépő aerodinamikai erők hatására több darabra esett. Valószínűsíthető, hogy az űrhajósokat szállító kabin egyben maradt, a nyomáscsökkenés miatt már eszméletlen személyzet számára a vízbe csapódás vált végzetessé. Az űrsiklóprogram, sokkal szigorúbb biztonsági előírásokkal, csak 1988 szeptemberében folytatódott.
A Challenger katasztrófáját szinte napra pontosan megelőzte 19 évvel korábban az Apollo-1 tragédiája: 1967. január 27-én a földi felkészülés közben égett bent három űrhajós a fülkében. Újabb tizenhét év után, 2003. február 1-jén a Columbia űrsikló és hétfőnyi legénysége semmisült meg a Földre való visszatérés közben; a katasztrófát vélhetőleg a hőszigetelés egyik, a kilövéskor levált darabja okozta.
A harmincéves űrsiklóprogram utolsó küldetésére április 19-én indul az Endeavour, de ezt a missziót is tragédia árnyékolja be: a kijelölt parancsnok, Mark Kelly felesége, Gabrielle Giffords demokrata párti képviselőnő ellen januárban követtek el majdnem végzetessé váló merényletet. (Néhány napja a NASA bejelentette, hogy júniusra tervez egy "ráadás repülést" is, ehhez azonban még nincs meg a pénzügyi fedezet.)
