Đội tàu con thoi của NASA bao gồm các tàu quỹ đạo Atlantis, Challenger, Columbia, Discovery, Endeavour và một tàu nguyên mẫu có tên Enterprise. Chương trình tàu con thoi bắt đầu vào năm 1981 và thực hiện 135 nhiệm vụ.
Tàu con thoi của NASA là tàu vũ trụ có thể tái sử dụng đầu tiên trên thế giới và được thiết kế để chở phi hành gia và thiết bị lên quỹ đạo. Hai tàu con thoi đầu tiên được chế tạo, Columbia và Challenger, đều bị mất tích trong các nhiệm vụ. Các tàu con thoi còn lại của NASA đã chính thức ngừng hoạt động vào năm 2011, với ba tàu con thoi còn lại được trưng bày công khai vĩnh viễn. Họ vẫn ở Trung tâm Khoa học California, Trung tâm Smithsonian's Steven F. Udvar-Hazy và Trung tâm Vũ trụ Kennedy.